超聲波清洗機原理是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--溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，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,油被乳化,固體粒子脫離,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，氣泡閉合可形成幾百度的高溫和超過1000個氣壓的瞬間高壓，連續不斷地產生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面，使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到物件表面清洗凈化的目的。超聲波在液體中傳播，使液體，與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。在超聲波清洗過程中，肉眼能看見的泡并不是真空核群泡，而是空氣氣泡，它對空化作用產生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能達到良好效果。
在所有的清洗方式中，超聲波清洗是效率高、效果好的一種，之所以能夠達到如此的效果，與它獨特的工作原理和清洗方法密切相關。眾所周知，在生產和生活當中，需要清潔的東西很多，需要清洗的種類和環節也很多，如：物件的清除污染物，疏通細小孔洞，常見的手工清洗方法對異型物件以及物件隱蔽處無疑無法達到要求，即使是蒸氣清洗和高壓水射流清洗也無法滿足對清潔度較高的需求，超聲波清洗對物件還能達到殺滅細菌、溶解有機污染物、防止過腐蝕等，因此，超聲波清洗被日益廣泛應用于各行各業。
以下是超聲波清洗機的詳細應用：
1機械行業：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、化油器及汽車零件的清洗；過濾器、濾網的疏通清洗等。
2表面處理行業：電鍍前的除油除銹；離子鍍前清洗；磷化處理；清除積炭；清除氧化皮；清除拋光膏；金屬工件表面活化處理等。
3儀器儀表行業：精密零件的高清潔度裝配前的清洗等。
4電子行業：印刷線路板除松香、焊斑；高壓觸點等機械電子零件的清洗等。
5醫療行業：醫療器械的清洗、消毒、殺菌、實驗器皿的清洗等。
6半導體行業：半導體晶片的高清潔度清洗。
7鐘表、首飾行業：清除油泥、灰塵、氧化層、拋光膏等。
8化學、生物行業：實驗器皿的清洗、除垢。
9光學行業：光學器件、眼鏡的除油、除汗、清灰等。
10紡織印染行業：清洗紡織錠子、噴絲板等。
11石油化工行業：金屬濾網的清洗疏通、化工容器、交換器的清洗等。