超聲波洗瓶機發出的高頻振蕩信號被換能器轉換成高頻機械振蕩，并傳輸到介質清洗溶劑中。超聲波以密集和分散的方式在清洗液中向前輻射，導致液體流動并產生數萬個微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成和生長，并在正壓區迅速閉合。在這種所謂的“空化”效應的過程中，氣泡閉合可以形成超過1000個大氣壓的瞬時高壓，連續產生瞬時高壓，就像一系列小的“爆炸”不斷沖擊物體表面，導致物體表面和縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到凈化物體表面的目的。中間是一層有一定厚度的不銹鋼板。換能頭粘在這層鋼板下面。超聲波洗瓶機產生一定頻率和電壓的交流電信號驅動換能頭和不銹鋼板一起做高頻振動。當鋼板向上振動時，水被向上推。當鋼板向下振動時，水跟不上鋼板的振動速度，水與鋼板之間形成間隙。因此，當重復振動發生時，會形成許多氣泡。如圖所示，這種氣泡是由“空化效應”產生的，我們稱之為空化氣泡。空化氣泡沿振動方向傳播到水中。如果水中有工件，空化氣泡沖擊工件表面，產生數千個大氣壓的沖擊力，驅使工件表面的污垢脫落。
超聲波清洗的作用機制主要有以下幾點
1.由于空化氣泡破裂時產生的強沖擊波，一部分污垢層在沖擊波的作用下被剝離、分散、乳化和剝離。
2.氣蝕產生的氣泡穿過灰塵層和由沖擊形成的表面層之間的間隙。由于小氣泡的同步膨脹和收縮以及聲壓，像剝離這樣的物理力反復作用在污垢層上，污垢層被一層一層地剝離，氣泡繼續向內滲透，直到污垢層*剝離。這是空化的次要效應。
3.超聲波清洗過程中清洗液的超聲波振動對污垢的影響。
4. 超聲波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。
