หลักการทำความสะอาดของการทำความสะอาดอัลตราโซนิกมีสาเหตุหลักมาจากการแนะนำการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกในน้ำยาทำความสะอาด ซึ่งทำให้เกิด "คาวิเทชั่น" ในน้ำยาทำความสะอาด แรงทางกลอันทรงพลังที่เกิดจาก "คาวิเทชั่น" จะขจัดสิ่งสกปรกทางกลและสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ที่ติดอยู่กับชิ้นงาน การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกไม่เพียงแต่มีผลกระทบต่อการเกิดโพรงอากาศเท่านั้น แต่ยังมาพร้อมกับผลกระทบทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนอีกด้วย
สิ่งที่เรียกว่า "คาวิเทชั่น" หมายถึงสถานะที่เบาบางและหนาแน่นเมื่อแรงดันเสียงที่สลับกันของคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในของเหลว ในสถานะหนาแน่น ของเหลวจะอยู่ภายใต้แรงดันบวก (ความดันบรรยากาศประมาณ 2-3 เท่า) ในขณะที่อยู่ในสถานะเบาบาง ของเหลวจะอยู่ภายใต้แรงตึงหรือแรงดันลบ โดยทั่วไปของเหลวจะมีก๊าซอยู่จำนวนหนึ่ง ในสถานะเบาบางฟองจะเติบโตและดูดซับมากขึ้น ก๊าซที่สลายตัวในของเหลว เมื่อบีบอัดใหม่ ฟองอากาศจะยังคงหดตัวต่อไป ในระหว่างกระบวนการนี้ การเคลื่อนที่ของอนุภาคของเหลวจะแปรผกผันกับรัศมีฟองที่ค่อยๆ ลดลง ดังนั้น เมื่อรัศมีเข้าใกล้ศูนย์ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลควรจะเข้าใกล้อนันต์ในทางทฤษฎี หากการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วนี้หยุดกะทันหันเมื่อฟองปิดลง พลังงานจลน์ที่มีปริมาตรน้อยจะถูกปล่อยออกมา ส่วนหนึ่งจะกลายเป็นพลังงานความร้อน และส่วนหนึ่งจะกลายเป็นพลังงานการบีบอัด ในเวลานี้ คลื่นกระแทกทรงกลมจะแพร่กระจายออกจากศูนย์กลางของฟองอากาศปิด ณ จุดนี้มีความกดดันหลายพันบรรยากาศ หากความถี่อัลตราโซนิคคือ 20KHz โพรงอากาศนี้จะเกิดขึ้น 20,000 ครั้งต่อวินาที ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่าคลื่นอัลตราโซนิกมีความสามารถในการทำความสะอาดที่แข็งแกร่ง
