超聲波清洗機的工作原理主要基于超聲波在液體中的“空化效應"。

當超聲波發生器向清洗槽中的液體發射高頻聲波時，聲波在液體中傳播。由于液體的疏密程度會隨聲波的振動而變化，在液體中會形成疏密相間的區域。

在稀疏區域，液體受到拉力，形成許多微小的真空泡或空腔；在密集區域，液體受到壓力，這些微小泡或空腔會迅速閉合。

在微小泡或空腔閉合的瞬間，會產生局部高溫、高壓和強烈的沖擊波及微射流。這些力量能夠迅速沖擊并剝離物體表面的污垢、雜質和污染物，使它們分散在清洗液中，從而達到清洗的目的。

例如，對于一個布滿油污的金屬零件，超聲波產生的空化作用可以將油污從零件表面的微小縫隙和凹陷處“震"下來，實現全面而高效的清潔。

又比如，在清洗光學鏡片時，超聲波能夠去除鏡片表面難以察覺的微小顆粒和污漬，而不會對鏡片造成損傷。