Princip čišćenja ultrazvučnog čišćenja je uglavnom zbog uvođenja ultrazvučnih vibracija u tekućinu za čišćenje, što uzrokuje "kavitaciju" u tekućini za čišćenje. Snažna mehanička sila koju stvara "kavitacija" skida mehaničke nečistoće i različita onečišćenja pričvršćena na obradak. Ultrazvučno čišćenje ne samo da ima učinak kavitacije, već ga prati i kompliciraniji fizički i kemijski učinak.
Takozvana "kavitacija" odnosi se na rijetko i gusto stanje kada se izmjenični zvučni tlak ultrazvučnih valova širi u tekućini. U gustom stanju tekućina je podvrgnuta pozitivnom tlaku (oko nekoliko atmosferskih tlakova), dok je u rijetkom stanju tekućina pod pritiskom ili negativnim tlakom. Općenito, tekućina sadrži određenu količinu plina. U rijetkom stanju, mjehurić raste i apsorbira više Plin razgrađen u tekućini; kada se ponovno stisne, mjehurići se nastavljaju smanjivati. Tijekom ovog procesa, kretanje čestica tekućine je obrnuto proporcionalno postupno smanjenom polumjeru mjehurića. Stoga, kada se radijus približi nuli, brzina kretanja mase bi se teoretski trebala približavati beskonačnosti. Ako se ovo brzo gibanje iznenada zaustavi kada se mjehurić zatvori, kinetička energija koncentrirana u sićušnom volumenu će se osloboditi, dijelom postaje toplinska energija, dijelom postaje energija kompresije. U to vrijeme, sferni udarni val širi se prema van iz središta zatvorenog mjehurića. U ovom trenutku, tlak je tisuće atmosfera. Ako je ultrazvučna frekvencija 20 KHz, ova kavitacija će se pojaviti 20 000 puta u sekundi. Stoga nije teško razumjeti da ultrazvučni valovi imaju jaku sposobnost čišćenja.
