يرجع مبدأ التنظيف بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي إلى إدخال الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية في سائل التنظيف، مما يسبب "التجويف" في سائل التنظيف. تعمل القوة الميكانيكية القوية الناتجة عن "التجويف" على إزالة الشوائب الميكانيكية والملوثات المختلفة المرتبطة بقطعة العمل. التنظيف بالموجات فوق الصوتية ليس له تأثير التجويف فحسب، بل يكون مصحوبًا أيضًا بتأثيرات فيزيائية وكيميائية أكثر تعقيدًا.
يشير ما يسمى بـ "التجويف" إلى الحالة المتناثرة والكثيفة عندما ينتشر ضغط الصوت المتناوب للموجات فوق الصوتية في السائل. وفي الحالة الكثيفة يتعرض السائل لضغط إيجابي (حوالي بضعة ضغط جوي)، بينما في الحالة المتفرقة يتعرض السائل للتوتر أو الضغط السلبي. بشكل عام، يحتوي السائل على كمية معينة من الغاز. وفي الحالة المتفرقة تنمو الفقاعة وتمتص المزيد من الغاز المتحلل في السائل؛ عند إعادة ضغطها، تستمر الفقاعات في الانكماش. خلال هذه العملية، تتناسب حركة جزيئات السائل عكسًا مع نصف قطر الفقاعة المتناقص تدريجيًا. لذلك، عندما يقترب نصف القطر من الصفر، فإن سرعة حركة الكتلة يجب أن تقترب نظريًا من اللانهاية. إذا توقفت هذه الحركة السريعة فجأة عند إغلاق الفقاعة، فسيتم إطلاق الطاقة الحركية المركزة في الحجم الصغير، وتتحول جزئيًا إلى طاقة حرارية، وجزئيًا إلى طاقة ضغط. في هذا الوقت، تنتشر موجة الصدمة الكروية إلى الخارج من مركز الفقاعة المغلقة. عند هذه النقطة، يبلغ الضغط آلاف الأجواء. إذا كان تردد الموجات فوق الصوتية 20 كيلو هرتز، فسيحدث هذا التجويف 20000 مرة في الثانية. ولذلك، ليس من الصعب أن نفهم أن الموجات فوق الصوتية لديها قدرة تنظيف قوية.
