由于微气泡溃灭，在局部地点形成瞬间高温，高分子化合物发生解链反应．如烃类解链生成自由基和自由原子： RH—R·+H· 非极性、易挥发溶质的蒸汽也能直接热分解如CC14： CC14—CC13+C1· CC13—CC12+C1· 水蒸气解离产生H202等强氧化物，系统中加入的臭氧，通过这些强氧化物又进一步氧化废水中的有机物，反应如： CH30H+H202— HCO0H+H2O HCOOH+H2O —C02+H2O+H2 最终使有机物分解、氧化成溶于水或低粘度的物质、二氧化碳，达到降解的目的。

微气泡溃灭时，会产生局部的高浓度游离状态的·OH、·H、O·等自由基，并产生高压和微射流，产生强烈的剪切力，使大分子主链上碳键断裂，产生自由基。因自由基的强氧化性反应，实现降解。