超聲波清洗機原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪訊號，透過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質－－清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm的微小氣泡，存在於液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長，而在正壓區，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增大，然後突然閉合。並在氣泡閉合時產生衝擊波，在其周圍產生上千個大氣壓，破壞不溶性汙物而使他們分散於清洗液中，當團體粒子被油汙裹著而黏附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子及脫離，從而達到清洗件淨化的目的。在這種被稱之為“空化”效應的過程中，氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓，連續不斷地產生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地衝擊物件表面，使物件的表面及縫隙中的汙垢迅速剝落，從而達到物件表面清洗淨化的目的。

第二超聲波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。　

　另外，在超聲波清洗過程中，肉眼能看見的泡並不是真空核群泡，而是空氣氣泡，它對空化作用產生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能達到最佳效果。