超聲波清潔器原理主要是將換能器，將功率超聲頻源的聲能，而且要轉換成機械振蕩，經過清潔槽壁使之將槽子中的清潔液輻射到超聲波。因為遭到輻射的超聲波，使之槽內液體中的微氣泡可以在聲波的效果下然后堅持振蕩。
當聲壓或許聲強遭到壓力抵達必定程度時分，氣泡就會迅速脹大，然后又俄然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的剎那間發生沖擊波，使氣泡周圍發生1012-1013pa的壓力及局調溫，這種超聲波清潔器超聲波空化所發生的無窮壓力能損壞不溶性污物而使他們分解于溶液中，蒸汽型空化對塵垢的直接反復沖擊。
一方面損壞污物與清潔件外表的吸附，另一方面能導致污物層的疲憊損壞而被駁離，氣體型氣泡的振蕩對固體外表進行擦拭，污層一旦有縫可鉆，氣泡當即“鉆入”振蕩使污層掉落，因為空化效果，兩種液體在界面迅速渙散而乳化，當固體粒子被油污裹著而粘附在清潔件外表時，油被乳化、固體粒子自行掉落，超聲在清潔液中傳達時會發生正負交變的聲壓，構成射流，沖擊清潔件，一起因為非線性效應會發生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會發生高速的微射流，所有這些效果，可以損壞污物，除掉或削弱鴻溝污層，添加拌和、擴散效果，加速可溶性污物的溶解，強化超聲波清潔器化學清潔劑的清潔效果。
由此可見，但凡液體能浸到且聲場存在的當地都有清潔效果，超聲波清潔器特色適用于外表形狀非常復雜的零件的清潔。尤其是選用這一技術后，可削減化學溶劑的用量，然后大大下降環境污染。