超音波作用于液体时，液体中每个气泡的破裂会产生能力极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上1000个的大气压，这种现象被称为“空化效应”。超音波清洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。

当超音波发生器将50Hz的日常供电频率改变为28KHz（或者更高）后，通过输送电缆线将其输送给粘结在在盛放清洗液的清洗槽底部（或侧面）的超音波换能器，由换能器将高频的电能转换成机械振动并发射至清洗液中，当高频的机械振动传播到液体里后，液体内即产生上述的“空化效应”，达到清洗的目的。

由于超音波频率很高，在液体中产生的空化作用可以达到28000次/秒，几乎可以说是在不断的进行，在液体中所产生的空化作用所产生的气泡数量众多且无所不在，因此对于工件清洗效果很好，即使是形状复杂的工件内部，只要能够接触到溶液，就可以得到很好的清洗，又因为每个气泡的体积非常的微小，因此虽然它们破裂的能量很高，但对于工件和液体来说，不会产生机械破坏和明显的升温。

由于超音波的频率高决定了效应很高，一般被清洗工件的清洗时间为十数秒至几分钟，既可达到理想的效果。超音波清洗是在传统清洗原理的基础上，采用清洗的高新技术手段，去除物件表面的附着物。对于那些不规则表面、多孔、狭缝、细孔、盲孔、多沟槽的物件，要求表面高质洁净时，采用超音波清洗特别有效。