1968年发现，注射生理盐水后，形成小的回声气穴，从而大大提高超声成像的对比度。此后，气囊演变为临床认可的用于诊断性超声成像的超声造影剂。最近，超声造影剂被引入作为超声触发剂用于药物传递和治疗。读者可参考各种关于超声造影剂的使用和不同配方的综述。
超声造影剂由分散在溶液中的气体微泡组成，并通过静脉给药。为了提高造影剂在血管系统中的稳定性和相应的循环寿命，对气体微泡进行了以下调整。首先，气泡被脂质、聚合物、糖或蛋白质材料包裹。涂层降低了表面张力和相应的毛细管压力，从而使气体进入溶液。此外，它还提供了气体扩散屏障。其次，气芯由惰性气体组成，例如SF6、C3F8或C4F10，由于其在周围介质中的溶解度低，延长了使用寿命。临床批准的微泡的典型尺寸在直径1 ~ 10 μm之间。由于它们的大小，微泡可进入到脉管系统中，因此可以被认为是真正的血池剂。
微气泡在驱动压力场中振荡，出于成像目的，气体可压缩性提供了回声性，与相同大小的固体颗粒相比，其回声性提高了几个数量级。气泡的振荡会使周围的流体运动起来。更强烈的振荡将形成一种声流模式，这可能有助于混合和递送共同给药的药物。甚至更高振幅的振荡会导致不对称的坍塌和射流形成，这可能会进一步促进共同给药药物或合并有效载荷的递送。驱动压力的进一步增加可能导致导致蒸汽和气体腔的自发形成，称为空化。这种空化泡形成的关键是预先存在的空化核的存在。稳定的造影剂微泡提供了这样的空化核。声压场的“强度”和施加的频率通过机械指数(MI)进行分类，并与微泡的稳定性有关。
微泡需要靠近细胞才能触发药物传递。细胞摄取药物的一种传递机制被称为声穿孔，其中细胞膜上的孔形成是通过振荡和/或崩溃气泡的机械和流体机械应力诱导的。微泡在稳定的空化状态下进行体积振荡。在微泡的压缩阶段，微泡拉动细胞膜。此外，气泡-壁界面附近的液体沿着细胞膜剪切。在膨胀阶段，微泡对细胞膜施加法向力，沿细胞膜的剪切运动指向外。因此，稳定的空化状态意味着微泡周围的液体和细胞在入射超声波的频率下被拉伸和剪切。由于微泡振荡是温和的，因此振荡可以持续很长时间，可能会形成声流模式。随着压力，我们也进入惯性空化状态，气泡会表现出更猛烈的行为，比如崩塌，和喷射。
药物和基因也可以加入到微泡结构中。有效载荷可以包含在气泡外壳中，也可以以脂质体的形式附着在外壳上，或者可以包含在气泡核心的薄油层中。这些类型气泡的刚性和载药能力通常通过使用聚合物外壳而得到改善，我们通常将这些系统称为微帽-胶囊。
南京星叶生物自主研发的微泡系列，其中就包括多种不同功能靶向微泡，外壳稳定，载药能力强，靶向位置准确。