Η αρχή καθαρισμού του καθαρισμού με υπερήχους οφείλεται κυρίως στην εισαγωγή κραδασμών υπερήχων στο υγρό καθαρισμού, που προκαλεί «σπηλαίωση» στο υγρό καθαρισμού. Η ισχυρή μηχανική δύναμη που δημιουργείται από τη «σπηλαίωση» απομακρύνει τις μηχανικές ακαθαρσίες και τους διάφορους ρύπους που συνδέονται με το τεμάχιο εργασίας. Ο καθαρισμός με υπερήχους όχι μόνο έχει αποτέλεσμα σπηλαίωσης, αλλά συνοδεύεται και από πιο περίπλοκες φυσικές και χημικές επιδράσεις.
Η λεγόμενη «σπηλαίωση» αναφέρεται στην αραιή και πυκνή κατάσταση όταν η εναλλασσόμενη ηχητική πίεση των υπερηχητικών κυμάτων διαδίδεται στο υγρό. Στην πυκνή κατάσταση, το υγρό υπόκειται σε θετική πίεση (λίγες περίπου ατμοσφαιρική πίεση), ενώ στην αραιή κατάσταση, το υγρό βρίσκεται υπό τάση ή αρνητική πίεση. Γενικά, το υγρό περιέχει μια ορισμένη ποσότητα αερίου. Στην αραιή κατάσταση, η φυσαλίδα μεγαλώνει και απορροφά περισσότερο Το αέριο που αποσυντίθεται στο υγρό. όταν επανασυμπιέζονται, οι φυσαλίδες συνεχίζουν να συρρικνώνονται. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η κίνηση των υγρών σωματιδίων είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη σταδιακά μειούμενη ακτίνα φυσαλίδων. Επομένως, όταν η ακτίνα πλησιάζει το μηδέν, η ταχύτητα της κίνησης της μάζας θα πρέπει θεωρητικά να πλησιάζει το άπειρο. Εάν αυτή η γρήγορη κίνηση σταματήσει ξαφνικά όταν κλείσει η φυσαλίδα, η κινητική ενέργεια που συγκεντρώνεται στον μικροσκοπικό όγκο θα απελευθερωθεί, εν μέρει θα γίνει θερμική ενέργεια, εν μέρει σε ενέργεια συμπίεσης. Αυτή τη στιγμή, ένα σφαιρικό κρουστικό κύμα διαδίδεται προς τα έξω από το κέντρο της κλειστής φυσαλίδας. Σε αυτό το σημείο, η πίεση είναι χιλιάδες ατμόσφαιρες. Εάν η συχνότητα υπερήχων είναι 20 KHz, αυτή η σπηλαίωση θα συμβεί 20.000 φορές το δευτερόλεπτο. Επομένως, δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε ότι τα υπερηχητικά κύματα έχουν ισχυρή ικανότητα καθαρισμού.
