หลักการของเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกคือการแปลงพลังงานเสียงของแหล่งความถี่อัลตราโซนิกกำลังเป็นการสั่นสะเทือนทางกลผ่านตัวแปลงสัญญาณและแผ่คลื่นอัลตราโซนิกไปยังของเหลวทำความสะอาดในถังผ่านผนังถังทำความสะอาด เนื่องจากการแผ่รังสีอัลตราโซนิก ไมโครบับเบิ้ลในของเหลวในถังสามารถสั่นสะเทือนต่อไปภายใต้การกระทำของคลื่นเสียง เมื่อความดันเสียงหรือความเข้มของเสียงถึงระดับหนึ่ง ฟองจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและปิดลงอย่างกะทันหัน ในระหว่างกระบวนการนี้ คลื่นกระแทกจะถูกสร้างขึ้นเมื่อปิดฟองอากาศ ทำให้เกิดแรงดัน 1012-1013pa และการปรับอุณหภูมิในพื้นที่รอบๆ ฟองอากาศ ความดันมหาศาลที่เกิดจากคาวิเทชั่นอัลตราโซนิกนี้สามารถทำลายสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายน้ำและทำให้เกิดความแตกต่างในสารละลาย การเกิดคาวิเทชันแบบไอน้ำโดยตรงและซ้ำๆ ต่อสิ่งสกปรก
