超声波清洗的清洗原理主要是在清洗液中引入超声波振动，使清洗液中产生“空化”。 “空化”产生的强大机械力，剥离附着在工件上的机械杂质和各种污染物。超声波清洗不仅具有空化效应，还伴随着更为复杂的物理和化学作用。
所谓“空化”是指超声波交变声压在液体中传播时的疏密状态。在稠密状态下，液体受到正压（大约几个大气压），而在稀疏状态下，液体受到张力或负压。一般情况下，液体中含有一定量的气体。在稀疏状态下，气泡长大并吸收更多的液体中分解的气体；当重新压缩时，气泡继续收缩。在此过程中，液体粒子的运动与逐渐减小的气泡半径成反比。因此，当半径接近零时，质量运动的速度理论上应该接近无穷大。如果这种快速运动在气泡闭合时突然停止，集中在微小体积内的动能就会被释放出来，部分变成热能，部分变成压缩能。此时，球形冲击波从封闭气泡的中心向外传播。此时，压力已达数千个大气压。如果超声波频率为20KHz，则每秒会发生这种空化20,000次。因此，不难理解超声波具有很强的清洗能力。
