Сонохи́мия (от лат. sonus – звук и химия) (звукохимия, акустохимия), раздел химии, изучающий химические и физико-химические эффекты, возникающие в среде (чаще в жидкости) в результате действия мощных акустических (в основном ультразвуковых) волн.

Сонохимия изучает кинетику и механизм звукохимических реакций, звуколюминесценцию, коллоидно-химические процессы, наблюдаемые в звуковых полях. Звукохимические эффекты, как правило, связаны с акустической кавитацией – образованием в жидкой среде пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом или их смесью. Сложное движение кавитационных пузырьков, их пульсация, рост, схлопывание, слияние и дробление, происходящие под действием упругих волн, приводят к интенсивному локальному повышению температур, возникновению микроударных давлений, электрических разрядов, ионизации и т. д. Теодор Уильям Ричардс, американский учёный, лауреат Нобелевской премии по химии.Теодор Уильям Ричардс, американский учёный, лауреат Нобелевской премии по химии.

Звукохимический эффект впервые наблюдали американские учёные Т. У. Ричардс и А. Л. Лумис, обнаружившие в 1927 г., что из раствора иодида калия в ультразвуковом поле выделяется иод. Развитие сонохимии после 1980-х гг. связано с появлением генераторов ультразвука высокой интенсивности.

Акустические волны инициируют, ускоряют, изменяют направление, увеличивают выход многих химических реакций (в том числе окислительно-восстановительных, электрохимических, цепных, с участием макромолекул, каталитических). Акустические колебания влияют на течение механических, гидромеханических, тепловых и массообменных процессов химической технологии (диспергирование, коагуляция аэрозолей, очистка твёрдых поверхностей, распыливание, эмульгирование, кристаллизация, получение чистых полупроводниковых материалов, перемешивание, растворение, сорбция, сушка, травление, экстракция, электрохимическое осаждение металлов и др.).

Акустические технологии находят применение в химии, нефтехимии, фармацевтике, биотехнологии, для решения экологических задач и т. д.