超声波清洗的机理主要是在清洗液中引入强的超声声场，因而在清洗液中产生空.化、声流、声波的辐射压力和声学的毛细效应等现象。清洗主要依赖未炸裂的空化泡的强裂振动，以及空化泡炸裂时产生的微冲击波。它克服了被清洗物表面与污垢之间的附着力，起到了刺离和粉碎污垢的作用。声波的辐射压力与毛细效应可促使清洗液加速渗入被清洗物表面的微小隙孔。声流则可促使污垢加速从表面脱离。超声振动的引入还加强和促进了清洗液的乳化和增溶。因此超声波的清洗工艺适用于几何形状复杂的工件，但是要想达到预期的理想效果，就应该研究和选择影响超声波清洗效果的工艺因素。使用者往往注重清洗液的选择和配制，清洗液的温度、清洗工件在清洗槽内放置方式和位置以及清洗时间、超声设备的选择其实质是超声频率和功率密度的选择。除了超声功率密度，超声额率是一项极为重要的工艺因素。众所周知，较低频率的超声波能作强力而大幅度的清洗，但渗透作用较浅，适宜清洗较大开敞面或较厚之污溃，而且伴随较高的噪音。商频超声波则可以渗透到细孔、窄缝等处，适宜精细和较为复杂工件的清洗，产生的噪音也较低。