超声波清洗机利用超声波的原理进行清洗，清洗物品通过声波在水中传播，所产生空化作用且在清洗过程中的加速度很快催化两种能量转变产生震荡，从而达到清洗的结果。超声波根据不同的标准，在分类上略有不同，超声波清洗机总的工作原理一致，不同清洗产品其产品性能完全不同。
超声波清洗机具有对清洗物品损坏小、清洗效率高等优势。超声波清洗机利用空气气化并转化机械能量，在被清洗的过程中，可以看到气泡不断破裂，这些气泡并不是真的气泡，而是空气和水形成的，作用是达到水进入污处和被清洗物品中间，并在高压的状态下，造成气泡破裂产生能量，达到真正的清洗作用。这与 超声空化阀值和超声波的频率有密切关系，频率越高，空化阀越高。频率低，空化越容易产生，且在低频情况下液体受到压缩和稀疏作用有更长的时间间隔使气泡增高空化强度有利于清洗。
低频超声波清洗适用于大部件外表污物和清洗，不适宜清洗外表光洁度高的部件。40KHZ左右的频率，相同声强下，发生的空化泡数量比频率为20KHZ时多，穿透力较强，宜清洗外表形状复杂或有盲孔的工件，空化噪音较小，但空化强度较低，适合清洗污物与被清洗件外表结合力较弱的产品。
高频超声清洗适用于计算机，微电子元件的精细清洗;兆赫超声清洗适用于集成电路芯片、硅片及波薄膜的清洗，能去除微米、亚微米级的污物而对清洗件没有任何损伤。因此从清洗效果及经济性考虑，频率一般选择在20—130KHZ范围，当然正确选择频率至关重要。