Принцип очищення ультразвукового очищення в основному пов’язаний із введенням ультразвукової вібрації в рідину для очищення, що викликає «кавітацію» в рідині для очищення. Потужна механічна сила, створювана «кавітацією», відшаровує механічні домішки та різні забруднення, прикріплені до заготовки. Ультразвукова чистка не тільки має ефект кавітації, але й супроводжується більш складними фізико-хімічними впливами.

Так звана «кавітація» відноситься до розрідженого та щільного стану, коли в рідині поширюється змінний звуковий тиск ультразвукових хвиль. У щільному стані рідина піддається позитивному тиску (приблизно кілька атмосферних тисків), тоді як у розрідженому стані рідина знаходиться під тиском або негативним тиском. Як правило, рідина містить певну кількість газу. У розрідженому стані бульбашка росте і поглинає більше газу, що розклався в рідині; при повторному стисненні бульбашки продовжують скорочуватися. Під час цього процесу рух частинок рідини обернено пропорційний радіусу бульбашки, що поступово зменшується. Отже, коли радіус наближається до нуля, швидкість руху маси теоретично повинна наближатися до нескінченності. Якщо цей швидкий рух раптово припиниться, коли бульбашка закрита, кінетична енергія, зосереджена в крихітному об’ємі, буде вивільнена, частково стане теплою, частково стане енергією стиснення. У цей час від центру закритого міхура назовні поширюється сферична ударна хвиля. У цей момент тиск становить тисячі атмосфер. Якщо ультразвукова частота становить 20 кГц, ця кавітація відбуватиметься 20 000 разів на секунду. Тому неважко зрозуміти, що ультразвукові хвилі мають сильну очисну здатність.