超声波石墨烯分散机对聚合物与石墨烯的混合溶液进行超声辐照处理，通过高能超声一方面折断石墨烯片层诱导产生大量反应位点，另一方面超声降解聚合物产生反应性大分子链，该反应性大分子链迅速接枝在大量的石墨烯反应位点，从而原位实现石墨烯的聚合物功能化。

超声波石墨烯分散机作为一种物理手段和工具，能在液体中产生各种条件，这一现象被称为声化学作用，相关的超声设备则被称为超声波声化学设备（简称“声化学设备”）。超声波分散设备是声化学设备的一种应用，可用于水处理、固液系分散、液体中颗粒的解团聚、促进固液反应等效果。