超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到液體介質（清洗溶劑）中，在液體中，超聲波只能以“縱波”（又稱“壓縮波”、“疏密波”）模式在清洗液中疏密相間地向前輻射，會使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區形成、生長，而又在正壓區迅速閉合（破裂）--這種現象稱為“空化效應”。如果超聲波的聲強能達到一定的程度或者說具有一定的功率密度，即=發射功率(W)/發射面積 (cm2)，在這種“空化效應”的過程中，一般在超聲波的聲強能達到一個大氣壓或以上，其功率密度達到0.35W/cm2或以上時，氣泡閉合（破裂）時最大可形成超過1000個氣壓的瞬間高壓，這種由無數細小的空化氣泡破裂而連續不斷地產生瞬間高壓的脈沖沖擊波就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面，使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到物件表面凈化甚至清除工件上的毛刺的目的。
“超聲波清洗技術”實質是利用超聲波在液體中的空化作用對工件表面上的污物進行撞擊、剝離，從而達到清洗目的。相比其他多種的清洗方式，超聲波清洗顯示出了巨大的優越性。尤其在專業化、集團化的生產企業中，已逐漸用超聲波清洗機取代了傳統浸洗刷洗、壓力沖洗、振動清洗和蒸汽清洗等工藝方法。超聲波清洗可以達到的高效率和高清潔度，具有清洗潔凈度高、清洗速度快等特點。超聲波清洗得益于超聲波在介質中傳播時產生的穿透性和空化沖擊，所以很容易將帶有復雜外形、內腔和細腔的零部件清洗干凈，特別是對盲孔和各種幾何狀物體，獨有其他清洗手段所無法達到的洗凈效果。對一般的除油、除銹、磷化等工藝過程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統方法可提高幾倍到幾十倍，清潔度也能達到高標準。這在許多對產品表面質量和生產率要求較高的場合，更突出地顯示了用其它處理方法難以達到或不可取代的結果。