Prinsip pembersihan pembersihan ultrasonik adalah terutamanya disebabkan oleh pengenalan getaran ultrasonik dalam cecair pembersih, yang menyebabkan "peronggaan" dalam cecair pembersih. Daya mekanikal yang kuat yang dihasilkan oleh "peronggaan" menghilangkan kekotoran mekanikal dan pelbagai bahan cemar yang melekat pada bahan kerja. Pembersihan ultrasonik bukan sahaja mempunyai kesan peronggaan, tetapi juga disertai dengan kesan fizikal dan kimia yang lebih rumit.
Apa yang dipanggil "peronggaan" merujuk kepada keadaan jarang dan padat apabila tekanan bunyi berselang-seli gelombang ultrasonik merambat dalam cecair. Dalam keadaan padat, cecair tertakluk kepada tekanan positif (kira-kira beberapa tekanan atmosfera), manakala dalam keadaan jarang, cecair berada di bawah ketegangan atau tekanan negatif. Secara amnya, cecair mengandungi sejumlah gas. Dalam keadaan jarang, gelembung tumbuh dan menyerap lebih Gas terurai dalam cecair; apabila dimampatkan semula, buih terus mengecut. Semasa proses ini, pergerakan zarah cecair adalah berkadar songsang dengan jejari gelembung yang semakin berkurangan. Oleh itu, apabila jejari menghampiri sifar, kelajuan pergerakan jisim secara teorinya harus menghampiri infiniti. Jika gerakan pantas ini tiba-tiba berhenti apabila gelembung ditutup, tenaga kinetik yang tertumpu dalam isipadu kecil akan dibebaskan, sebahagiannya menjadi tenaga haba, sebahagian lagi menjadi tenaga mampatan. Pada masa ini, gelombang kejutan sfera merambat keluar dari pusat gelembung tertutup. Pada ketika ini, tekanan adalah beribu-ribu atmosfera. Jika frekuensi ultrasonik ialah 20KHz, peronggaan ini akan berlaku 20,000 kali sesaat. Oleh itu, tidak sukar untuk memahami bahawa gelombang ultrasonik mempunyai keupayaan pembersihan yang kuat.
