超声波清洗的机理主要是由于在清洗液中引入了超声振动，使清洗液中产生了"空化作用"。由"空化作用"产生的强大机械力将工件上黏附的机械杂质、各种污染等剥落。超声清洗不仅仅具有空化作用，同时还伴随着较为复杂的种种物理、化学的作用。 　　
      所谓"空化作用"是指当超声波这种交变声压在液体中传播时出现稀疏密集状态。在密集状态时，液体受到正压力（约几个大气压），而在稀疏状态时，液体受到拉力即负压力，一般液体中都有含有一定的气体，在稀疏状态时气泡增长，并吸收更多的液体中分解出来的气体；而当再压缩时，气泡不断缩小，在此过程中，液体质点的运动是与逐渐减小的气泡半径成反比的。因此，当半径趋于零时，质量运动速度在理论上应趋于无穷大。如果这一快速运动在气泡闭合时突然停止，则集中在微小容积内的动能就要释放出来，部分变为热能，部分变为压缩能。此时，从闭合泡的中心向外传播一个球形冲击波。在这一点压力有数千个大气压，若超声频率为20KHz，这种空化作用也每秒种进行两万次。因此超声波具有强力清洗能力就不难理解了。