Princip čišćenja ultrazvučnog čišćenja je uglavnom zbog uvođenja ultrazvučne vibracije u tečnost za čišćenje, što uzrokuje „kavitaciju“ u tečnosti za čišćenje. Snažna mehanička sila stvorena “kavitacijom” uklanja mehaničke nečistoće i razne zagađivače vezane za radni predmet. Ultrazvučno čišćenje ne samo da ima efekat kavitacije, već je praćeno i složenijim fizičkim i hemijskim efektima.
Takozvana “kavitacija” se odnosi na rijetko i gusto stanje kada se naizmjenični zvučni pritisak ultrazvučnih valova širi u tekućini. U gustom stanju, tečnost je podvrgnuta pozitivnom pritisku (oko nekoliko atmosferskih pritisaka), dok je u retkom stanju tečnost pod naponom ili pod pritiskom. Generalno, tečnost sadrži određenu količinu gasa. U rijetkom stanju, mjehur raste i upija više plina razloženog u tekućini; kada se ponovo kompresuju, mehurići nastavljaju da se skupljaju. Tokom ovog procesa, kretanje čestica tečnosti je obrnuto proporcionalno poluprečniku mehurića koji se postepeno smanjuje. Stoga, kada se radijus približi nuli, brzina kretanja mase bi se teoretski trebala približiti beskonačnosti. Ako ovo brzo kretanje iznenada prestane kada se mjehur zatvori, kinetička energija koncentrirana u maloj zapremini će se osloboditi, dijelom će postati toplotna energija, dijelom će postati energija kompresije. U ovom trenutku, sferni udarni talas se širi prema van iz centra zatvorenog mehurića. U ovom trenutku pritisak iznosi hiljade atmosfera. Ako je ultrazvučna frekvencija 20KHz, ova kavitacija će se pojaviti 20.000 puta u sekundi. Stoga nije teško shvatiti da ultrazvučni talasi imaju jaku sposobnost čišćenja.
