超聲波清洗的機理主要是由于在清洗液中引入了超聲振動，使清洗液中產生了"空化作用"。由"空化作用"產生的強大機械力將工件上黏附的機械雜質、各種污染等剝落。超聲清洗不僅僅具有空化作用，同時還伴隨著較為復雜的種種物理、化學的作用。 　　
      所謂"空化作用"是指當超聲波這種交變聲壓在液體中傳播時出現稀疏密集狀態。在密集狀態時，液體受到正壓力（約幾個大氣壓），而在稀疏狀態時，液體受到拉力即負壓力，一般液體中都有含有一定的氣體，在稀疏狀態時氣泡增長，并吸收更多的液體中分解出來的氣體；而當再壓縮時，氣泡不斷縮小，在此過程中，液體質點的運動是與逐漸減小的氣泡半徑成反比的。因此，當半徑趨于零時，質量運動速度在理論上應趨于無窮大。如果這一快速運動在氣泡閉合時突然停止，則集中在微小容積內的動能就要釋放出來，部分變為熱能，部分變為壓縮能。此時，從閉合泡的中心向外傳播一個球形沖擊波。在這一點壓力有數千個大氣壓，若超聲頻率為20KHz，這種空化作用也每秒種進行兩萬次。因此超聲波具有強力清洗能力就不難理解了。