我們知道，聲波在空氣中傳播時會產生壓力及位移的波動。其實，聲波的傳播也會引起溫度的波動。當聲波所引起的壓力、位移及溫度的波動與一固體邊界相作用時，就會發生明顯的聲波能量與熱能的轉換，這就是熱聲效應。
根據能量轉換方向不同可將熱聲效應分為兩類：一是用熱來產生聲，即熱驅動的聲振蕩；二是用聲來產生熱流，即聲驅動的熱量傳輸。其相應的實際應用機械裝置分別為熱聲壓縮機和熱聲制冷機。熱聲壓縮機和熱聲制冷機在原理上是一致的，只是由于某些參數不同而導致了運行結果的迥異。
人們在很早以前就發現了熱聲效應。1777年,Higgins在實驗中發現：當把氫焰放到一根兩端開口大管子的適當位置時會在管子中激起聲波振動。由此演化而來的Rijke管現在已經在大學課堂上廣泛用作演示熱聲效應的裝置了。另一種較早的熱聲裝置Sondhauss管也是在十九世紀就提出來了。它與Rijke管的不同之處在于它是在一根只有一端開口的管中利用熱聲效應來發出聲音的。
1878年，Rayleigh首先給出了熱聲振蕩現象定性解釋，他指出：對作聲振動的介質，若在其最稠密的時候向其提供熱量，而在其最稀疏時從其中吸取能量，聲振動就會得到加強(熱能轉變為聲能)。反之，若在其最稠密的時候從其中吸取熱量，而在其最稀疏時向其提供能量，聲振動就會得到衰減(聲能轉變為熱能)。這就是所謂Rayleigh準則。
現代實驗熱聲學最重要的發展之一是美國新墨西哥大學的Carter教授和他的研究生Feldman在1962年對Sondhauss管進行的改進。
1986年，Hofler在他的博士論文中設計并制作了一實驗熱聲制冷機。
國內對熱聲理論的研究剛剛起步，中科院，華中理工大學，上海同濟大學，浙江大學都建立了制冷和低溫研究所。在熱聲壓縮機和熱聲制冷機方面都有相應的實驗研究并取得了一定的成果。
近來，美國在提高熱內燃機效率水平的研究方面取得了進展，這表明商業化熱聲學裝置將在不久后被廣泛應用。
據介紹，熱聲學發動機和電冰箱內的聲波能夠取代傳統機器內部的典型機構--活塞及曲柄。在過去的20年中，物理學家和工程師們曾致力于一系列不使用擺動活塞、油密封或潤滑劑的熱發動機和壓縮驅動電冰箱的研究。
這些所謂的熱聲學裝置利用其內部的聲波反射把熱能轉化為機械能，或將機械能轉化為熱能。這類機器可用于發電或提供制冷和空調。由于熱聲學裝置使用惰性氣體作為"工作液"，因而它們不會對環境造成影響，比如破壞臭氧層，產生"溫室效應"使全球變暖。而以往的空調設備制冷劑卻含有CFC及HFC等有害物質。