当声波的频率高达超过人耳听觉范围的频率极限即20000HZ时，人们就察觉不处声波的存在，因而称这种高频率的声波为超声波。
超声清洗是以空化作用为基础的，超声波是一种交变声压，在液体中传播是出现稀疏密集状态。在密集状态时，液体受到正压力（约几个大气压）而在稀疏状态时，液体受到拉力即负压力。在拉力集中的地方，特别在液体有气泡时及壁液交界面上发生破裂现象，液体中行成空腔称为空化现象。
液体中一般都含有一定的气体，或者是处于溶介状态，或者是作为极小的气泡附着于固体表面上。在稀疏状态时，气泡增长，并吸收更多的液体中分介出来的气体，而当再压缩时，气泡不断缩小，在此过程中，液体质点的运动是与逐渐缩小着的气泡半径成反比的。因此，当半径趋于零时，质量运动速度在理论上应趋于无穷大。如果这一快速运动在气泡闭合时突然停止，则集中在微小容积内的动能就要释放出来。部分变为热能，部分变为压缩能。这时，从闭合空泡的中心向外传播一个球形冲击波。在这一点压力有数千个大气压，若超声频率为F时，这种空化作用也是每秒钟进行F次。以每秒钟这么大的冲击力轰击物体表面，使它破坏，这就是空化的侵蚀作用，因此超声波具有强力清洗能力。
超声清洗就是零部件上不同类型的沾污物在空化的侵蚀、乳化和搅拌作用下，加之以适宜的温度、时间及清洗液的化学作用下被清除干净，达到清洗的目的。