空化作用是一種涉及液體中微小氣泡核（空化核）的動力學過程，這些氣泡在特定條件下（如超音波或水力作用）生長和崩潰。
當液體中的聲壓達到一定值時，這些微小氣泡會迅速膨脹，然後突然閉合。在氣泡閉合時，會產生衝擊波，形成高溫、高壓環境，並伴隨有強烈的衝擊力和水流。這種效應在工業套用（如清洗和化學處理）中非常重要，因為它可以產生強大的物理和化學效應。例如，在超音波清洗中，空化作用可以幫助去除污漬和雜質，通過在液體中產生微觀的強烈衝擊波和高速射流。
空化作用可以分為兩類：穩態空化和瞬態空化。穩態空化通常發生在較低聲強下，空化泡在其平衡尺寸附近振盪。而瞬態空化則發生在較高的聲強下，產生的空化泡生存周期短。