اصل تمیز کردن تمیز کردن اولتراسونیک عمدتاً به دلیل ایجاد ارتعاش اولتراسونیک در مایع تمیز کننده است که باعث ایجاد حفره در مایع تمیز کننده می شود. نیروی مکانیکی قدرتمند ایجاد شده توسط "کاویتاسیون" ناخالصی های مکانیکی و آلاینده های مختلف متصل به قطعه کار را جدا می کند. تمیز کردن اولتراسونیک نه تنها اثر کاویتاسیون دارد، بلکه با اثرات فیزیکی و شیمیایی پیچیده تری نیز همراه است.
به اصطلاح "کاویتاسیون" به حالت پراکنده و متراکم هنگام انتشار فشار صوتی متناوب امواج اولتراسونیک در مایع اشاره دارد. در حالت متراکم، مایع تحت فشار مثبت (حدود چند فشار اتمسفر) قرار می گیرد، در حالی که در حالت پراکنده، مایع تحت کشش یا فشار منفی است. به طور کلی، مایع حاوی مقدار معینی گاز است. در حالت پراکنده، حباب رشد می کند و گاز تجزیه شده در مایع را بیشتر جذب می کند. هنگامی که دوباره فشرده می شود، حباب ها به کوچک شدن ادامه می دهند. در طی این فرآیند، حرکت ذرات مایع با کاهش تدریجی شعاع حباب نسبت معکوس دارد. بنابراین، هنگامی که شعاع به صفر نزدیک می شود، سرعت حرکت جرم از نظر تئوری باید به بی نهایت نزدیک شود. اگر این حرکت سریع ناگهان با بسته شدن حباب متوقف شود، انرژی جنبشی متمرکز در حجم کوچک آزاد می شود، بخشی به انرژی گرمایی و بخشی تبدیل به انرژی فشرده سازی می شود. در این زمان، یک موج ضربه ای کروی از مرکز حباب بسته به بیرون منتشر می شود. در این مرحله فشار هزاران اتمسفر است. اگر فرکانس اولتراسونیک 20 کیلوهرتز باشد، این کاویتاسیون 20000 بار در ثانیه رخ می دهد. بنابراین، درک اینکه امواج اولتراسونیک توانایی تمیز کنندگی قوی دارند دشوار نیست.
