Rengöringsprincipen för ultraljudsrengöring beror främst på införandet av ultraljudsvibrationer i rengöringsvätskan, vilket orsakar "kavitation" i rengöringsvätskan. Den kraftfulla mekaniska kraften som genereras av "kavitation" skalar bort mekaniska föroreningar och olika föroreningar fästa på arbetsstycket. Ultraljudsrengöring har inte bara kavitationseffekt, utan åtföljs också av mer komplicerade fysiska och kemiska effekter.
Den så kallade "kavitationen" hänvisar till det glesa och täta tillståndet när det växlande ljudtrycket från ultraljudsvågor utbreder sig i vätskan. I det täta tillståndet utsätts vätskan för positivt tryck (ungefär några atmosfärstryck), medan vätskan i det glesa tillståndet är under spänning eller negativt tryck. I allmänhet innehåller vätskan en viss mängd gas. I det glesa tillståndet växer bubblan och absorberar mer Gasen som bryts ned i vätskan; när de återkomprimeras fortsätter bubblorna att krympa. Under denna process är vätskepartiklarnas rörelse omvänt proportionell mot den gradvis minskande bubbelradien. Därför, när radien närmar sig noll, bör massrörelsens hastighet teoretiskt närma sig oändligheten. Om denna snabba rörelse plötsligt upphör när bubblan stängs frigörs den kinetiska energin som är koncentrerad i den lilla volymen, dels till värmeenergi, dels till kompressionsenergi. Vid denna tidpunkt fortplantar sig en sfärisk stötvåg utåt från mitten av den slutna bubblan. Vid denna tidpunkt är trycket tusentals atmosfärer. Om ultraljudsfrekvensen är 20KHz kommer denna kavitation att inträffa 20 000 gånger per sekund. Därför är det inte svårt att förstå att ultraljudsvågor har en stark rengöringsförmåga.
