超声波的频率高（>20kHz）、波长短,所以传播的方向性好、穿透能力也强，超声波清洗机正是利用超声波的这优异性能完成清洗工作的。

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、直进流作用及加速度作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离，从而达到清洗的目的。

（1）空化作用：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”。超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射，在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。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脱走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。

（2）直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大的作用。

（3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

目前的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用的应用得相对比较多。