Princíp čistenia ultrazvukového čistenia je spôsobený najmä zavedením ultrazvukových vibrácií do čistiacej kvapaliny, ktoré spôsobujú „kavitáciu“ čistiacej kvapaliny. Silná mechanická sila generovaná „kavitáciou“ odlupuje mechanické nečistoty a rôzne nečistoty prichytené na obrobku. Ultrazvukové čistenie má nielen kavitačný efekt, ale je sprevádzané aj komplikovanejšími fyzikálnymi a chemickými účinkami.
Takzvaná „kavitácia“ označuje riedky a hustý stav, keď sa v kvapaline šíri striedavý akustický tlak ultrazvukových vĺn. V hustom stave je kvapalina vystavená pretlaku (asi niekoľko atmosférických tlakov), zatiaľ čo v riedkom stave je kvapalina pod tlakom alebo pod tlakom. Vo všeobecnosti kvapalina obsahuje určité množstvo plynu. V riedkom stave bublina rastie a absorbuje viac Plyn sa v kvapaline rozloží; pri opätovnom stlačení sa bubliny ďalej zmenšujú. Počas tohto procesu je pohyb častíc kvapaliny nepriamo úmerný postupne sa zmenšujúcemu polomeru bubliny. Preto, keď sa polomer blíži k nule, rýchlosť pohybu hmoty by sa mala teoreticky priblížiť k nekonečnu. Ak sa tento rýchly pohyb náhle zastaví, keď sa bublina uzavrie, kinetická energia sústredená v malom objeme sa uvoľní, čiastočne sa stane tepelnou energiou, čiastočne sa stane kompresnou energiou. V tomto čase sa zo stredu uzavretej bubliny smerom von šíri sférická rázová vlna. V tomto bode je tlak tisícok atmosfér. Ak je ultrazvuková frekvencia 20 kHz, táto kavitácia sa vyskytne 20 000 krát za sekundu. Preto nie je ťažké pochopiť, že ultrazvukové vlny majú silnú čistiacu schopnosť.
