超聲波清洗的應用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡（空化核）在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中，當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子即脫離，從而達到清洗件表面凈化的目的。
超聲波清洗的空化作用與其聲壓強度有關，如果聲壓強度達不到一定的值，就不能發(fā)生空化作用，這個值就叫空化閾值。因為在液體中只有交變聲壓超過靜壓時才出現(xiàn)負壓，而負壓要超過液體的強度時才產(chǎn)生空穴。也就時說，聲壓要高于空化閾值才能產(chǎn)生空穴，只有超聲能大于空化閾值才能有空化效應。聲壓強度越高，也即功率密度越大，空化效應也越明顯。但是功率密度不能過大，否則有可能對工件表面產(chǎn)生空化腐蝕。
超聲波清洗除了與超聲波的頻率有關，與超聲波的聲壓強度有關以外，還與清洗介質的物理性質有關，如溫度、蒸汽壓、表面張力、密度、黏度等。此外清洗介質中含有的氣體和溶解氧也有重大影響。不同的清洗介質，其物理性質不同，其空化閾值也不同。清洗介質的表面張力越大，空化所需的能量也越大，即空化閾值增加。清洗介質的黏度越大，越不易產(chǎn)生空穴，其空化閾值也越大。清洗介質的蒸汽壓對產(chǎn)生空化作用也有影響。只有在清洗介質的局部壓力小于清洗介質本身的蒸汽壓時才會產(chǎn)生空化。溫度對清洗介質的蒸汽壓、表面張力、黏度都有影響，所以也對空化作用產(chǎn)生影響，當溫度達到沸點時將不再產(chǎn)生空化。
超聲波的頻率與空化作用也有關，超聲波頻率越高其空化閾值越大，產(chǎn)生空穴所需的聲壓強度也越大。超聲波頻率低時，產(chǎn)生的空穴大而數(shù)量少，力強；超聲波頻率增加時，空穴小而數(shù)量多，力小而范圍廣，清洗比較精細。但如果頻率增加到超高頻近1000KHZ時將功贖罪不再產(chǎn)生空化作用，其清洗能量主要是靠加速度能量，將達到重力加速度的105倍，用于去除亞微米粒子污染。