超聲波清洗是基于空化作用，即在清洗液中無數氣泡快速形成并迅速內爆，由此產生的沖擊將浸沒在清洗液中的工件內外表面的污物剝落下來。隨著超聲頻率的提高，氣泡數量增加而爆破沖擊力減弱，因此，高頻超聲特別適用於小顆粒污垢的清洗而不破環其工件表面。
超聲波清洗機雖然種類眾多，但是他們都必須具備三個基本元件，分別是盛放清洗液的槽、將電能轉化為機械能的換能器以及產生高頻電信號的超聲波發生器。當然，為了得到理想的清洗效果，相關清洗劑的選用也是很重要的。
關于超聲波清洗機的清洗劑，首先要想到清洗劑對污物的清洗原理及清洗過程。超聲波清洗機所用的清洗劑多為液體洗滌劑，組成模式為表面活性劑、贅合劑、其他助劑。
某物質當其溶于水即使濃度很小時，能顯著降低水同空氣的表面張力，或水同其他物質的界面張力，則該物質稱為表面活性劑。水溶性表面活性劑的分子結構都具有不對稱的、極性的特點。
分子中同時具有親水基和親油基，由于這種不對稱的極性結構，表面活性劑被定向吸附在水溶液同其他相的界面上，這樣大大改變了體系的物理性質，特別是各相界面的界面張力。根據表面活性劑溶于水時親水基團所表現出來的電性，可把表面活性劑分為陰離子、陽離子、中性及兩性表面活性劑。
某些助劑的加入，再起到緩沖作用，使洗滌劑的PH值能維持穩定；對金屬的抗腐蝕作用；能增加洗滌劑的乳化能力和乳化穩定性；可使溶液具有很好的懸浮能力和穩定懸浮系統的能力，可防止污垢再次沉降。
超聲波清洗機除用于清洗外，還可以廣泛的應用于脫氣、消泡、乳化、混勻、置換、提取、粉料粉碎及細胞粉碎。其中液相脫氣已成為超聲波清洗機除清洗外的一個主要應用之一，也成為液相儀器必備工具之一。