超聲波清洗的作用機理主要有以下幾個方面：因空化泡破滅時產生強大的沖擊波，污垢層的一部分在沖擊波作用下被剝離下來、分散、乳化、脫落。

因為空化現象產生的氣泡，由沖擊形成的污垢層與表層間的間隙和空隙滲透，由于這種小氣泡和聲壓同步膨脹，收縮，象剝皮一樣的物理力反復作用于污垢層，污垢層一層層被剝離，氣泡繼續向里滲透，直到污垢層被剝離。這是空化二次效應。超聲波清洗中清洗液超聲振動對污垢的沖擊。超聲加速化學清洗劑對污垢的溶解過程，化學力與物理力相結合，加速清洗過程。

超聲波清洗機廣泛應用于表面噴涂處理行業、機械行業、電子行業、醫療行業、半導體行業、鐘表首飾行業、光學行業、紡織印染行業。其他行業等，超聲波清洗機運用具體如下

1、 表面噴涂處理行業：（清洗的附著物：油、機械切屑、磨料、塵埃、拋光蠟）電鍍前的清除積炭、清除氧化皮、清除拋光膏、除油除銹、離子鍍前清洗、磷化處理，金屬工件表面活化處理等。不銹鋼拋光制品、不銹鋼刀具、餐具、刀具、鎖具、燈飾、手飾的噴涂前處理、電鍍前清洗。

2、 機械行業：（清洗的附著物：切削油、磨粒、鐵屑、塵埃、指紋）

防銹油脂的去除；量具的清洗；機械零部件的除油除銹；發動機、發動機零件、變速箱、減振器、軸瓦、油嘴、缸體、閥體、化油器及汽車零件及底盤漆前除油、除銹、磷化前的清洗；過濾器、活塞配件、濾網的疏通清洗等。精密機械部件、壓縮機零件、照相機零件、軸承、五金零件、模具、尤其在鐵路行業，對列車車廂空調的除油去污、對列車車頭各部件的防銹、除銹、除油非常適合。

對超聲波清洗機原理由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質--清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的直徑為50-500μm 的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長，而在正壓區，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增大，然后突然閉合。并在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓，破壞不溶性污物而使他們分散于清洗液中，當團體粒子被油污裹著而黏附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子及脫離，從而達到清洗件凈化的目的。在這種被稱之為“空化”效應的過程中，氣泡閉合可形成幾的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓。

超聲波清洗機的優點是：超聲波清洗效果好，操作簡單。人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號，高于20000Hz的聲波稱之為超聲波，聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播，產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡；另一原因是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，稱為空化。