超聲波清洗是應用超聲波在液體中的社會化作用、減速度作用及直進流作用對液體和污物間接、直接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而到達清洗目的。目前所用的超聲波清洗機中，空化作用和直進流作用使用得更多。

（1）空化作用：空化作用就是超聲波以每秒20000次以上的緊縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體透射。在減壓力作用時，液體中發生真空核群泡的景象，在緊縮力作用時，真空核群泡受壓力壓碎時發生弱小的沖擊力，由此剝離被清洗物外表的污垢，從而到達精細洗凈目的。

（2）直進流作用：超聲波在液體中沿聲的傳達方向發生活動的景象稱為直進流。聲波強度在每平方厘米為0.5瓦時，肉眼能看到直進流，垂直于振動面發生活動，流速約為10cm/s。經過此直進流使被清洗物外表的微油污垢被攪拌，污垢外表的清洗液也發生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度放慢，對污物的搬運起著很大的作用。

（3）減速度：液體粒子推進發生的減速度。關于頻率較高的超聲波清洗機，空化作用就很不明顯了，這時的清洗次要靠液體粒子超聲作用下的減速度撞擊粒子對污物停止超精細清洗。