由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质---清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时,气泡迅速增大,然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波,
在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面是,油被乳化,固体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，从而达到物件表面清洗净化的目的。
第二超声波在液体中传播，使液体，与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。
另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

超声波清洗机适用范围：

机械行业：防锈油脂的去除；量具的清洗；机械零部件的除油除锈；发动机、化油器及汽车零件的清洗；过滤器、滤网的疏通清洗等。尤其在铁路行业，对列车车厢空调的除油去污、对列车车头各部件的除锈、除油、防锈，非常适合。
表面处理行业：电镀前的除油除锈；离子镀前清洗；磷化处理；清除积炭；清除氧化皮；清除抛光膏；金属工件表面活化处理等。
仪器仪表行业：精密零件的高清洁度装配前的清洗等。
电子行业：印刷线路板除松香、焊斑；高压触点等机械电子零件的清洗等。
医疗行业：医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。
半导体行业：半导体晶片的高清洁度清洗。
钟表首饰行业：清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。
化学、生物行业：实验器皿的清洗、除垢。
光学行业：光学器件的除油、除汗、清灰等。
纺织印染行业：清洗纺织锭子、喷丝板等。
石油化工行业：金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
其他：感光材料制造、造纸、某些食品领域的液体消泡（去除溶解的空气）。