Sonoluminescens, (af lat. sonus 'lyd' og luminescens), fysisk proces, ved hvilken lydenergi forvandles til lys. Fænomenet kan iagttages, når en luftboble i en væske påvirkes af en ultralydsbølge med en frekvens på ca. 25 kHz. Under påvirkning af lydbølgen øges boblens diameter til ca. 50 μm, hvorved der næsten skabes vakuum i dens indre. Den efterfølgende kollaps til under 1 μm som følge af det høje tryk uden for boblen fører til en temperaturstigning til ca. 100.000 K og udsendelse af et glimt af ultraviolet lys med varighed på ca. 50 ps. Processen gentager sig periodisk i takt med lydbølgen. Der findes ingen almindeligt accepteret teori for fænomenet.