超聲波清洗機之所以能夠起到清洗污垢的作用，其過程是由下列引起的：空化、聲流、聲的輻射壓力和聲學毛細效應。在清洗過程中，不潔物的表面會產生表面污垢膜的破壞、剝落、分離以及乳化、溶解等現象。不同的因素對清洗機的影響也不同。對于那些附著不太緊的污垢，清洗主要靠空化氣泡（未爆破的空化氣泡）振動力的作用。在污垢的邊緣，由于脈沖氣泡的強烈振動和爆破，破壞了污垢薄膜與物體表面之間的結合力，起到了扯裂與剝離的作用。聲學輻射壓力與聲學毛細效應，促使洗滌液滲入被清洗物件的微小凹陷表面和微孔，聲流可以促使污垢加速從表面脫離。如果污垢與表面的附著比較牢固，則需要用空化氣泡的爆破所產生的微沖擊波，使污垢從表面上被扯下來。對水溶液來說，最合適的洗滌溫度是40到50度。溫度過低會降低溶液化學活性。而溫度過高則提高了氣泡內氣體的彈性。
