Rengøringsprincippet ved ultralydsrensning skyldes hovedsageligt indførelsen af ultralydsvibrationer i rensevæsken, som forårsager "kavitation" i rensevæsken. Den kraftige mekaniske kraft, der genereres af "kavitation", fjerner mekaniske urenheder og forskellige forurenende stoffer, der er fastgjort til emnet. Ultralydsrensning har ikke kun kavitationseffekt, men ledsages også af mere komplicerede fysiske og kemiske effekter.
Den såkaldte "kavitation" refererer til den sparsomme og tætte tilstand, når det vekslende lydtryk fra ultralydsbølger forplanter sig i væsken. I tæt tilstand udsættes væsken for positivt tryk (ca. nogle få atmosfærisk tryk), mens væsken i sparsom tilstand er under spænding eller undertryk. Generelt indeholder væsken en vis mængde gas. I sparsom tilstand vokser boblen og absorberer mere Gassen, der nedbrydes i væsken; når de komprimeres igen, fortsætter boblerne med at krympe. Under denne proces er bevægelsen af væskepartiklerne omvendt proportional med den gradvist aftagende bobleradius. Derfor, når radius nærmer sig nul, bør massebevægelseshastigheden teoretisk nærme sig uendelig. Hvis denne hurtige bevægelse pludselig stopper, når boblen lukkes, frigives den kinetiske energi koncentreret i det lille volumen, dels til varmeenergi, dels til kompressionsenergi. På dette tidspunkt forplanter en sfærisk chokbølge sig udad fra midten af den lukkede boble. På dette tidspunkt er trykket tusindvis af atmosfærer. Hvis ultralydsfrekvensen er 20KHz, vil denne kavitation forekomme 20.000 gange i sekundet. Derfor er det ikke svært at forstå, at ultralydsbølger har en stærk renseevne.
