超声波清洗原理便是在清洁液中获得“空化效应”，即清洁液形成拉伸和压缩状况，清洁液拉伸的时候会形成大量细微气泡，清洁液压缩时气泡可能被损坏裂开。这类气泡形成和裂开的局部压强可以达到上千个大气压的撞击力，这类极强大的压力足够促使物质的分子发生变化，造成各类化学和物理变化（分解、化合、乳化、分散等），可用作清除剥离物品表层的尘土、油渍、铁锈等杂质。
空化效应是衡量清洗效果的最重要要素，而超声波频率则直接关系着空化效果，通常形成空化效应的超声波频率以20KHz-80KHz更为合适。
频率与液体中气泡的直径成反比，与透水性正相关。频率越多，波长较短，空泡直径小，爆炸压力低，透水性好，比较适用于表面光滑度高、细致工件的清洗。除此之外，频率也无法太高，不然波长缩短，空化作用反倒会变弱，从而减少清洗效率。

相反，超声波频率越低，在液体中获得空化就越容易，产生的力度不够，作用也越强，比较适用于表面粗糙且比较难清洗的污渍。超声波频率还会影响着工作的时候所形成的高频噪声，频率越低，噪音越多，通常在符合清洗效果的情况下，最好选择相对较高的频率。
根据以上原理：
低频17K-23K：比较适用于清洗污渍较重或是不太容易清洗的工件，且气泡爆破撞击力对工件表面不容易造成伤害时，应选用低频超声波清洗机清洗，比如：汽配、纺织等。
中频25K-28K：比较适用于清洗污渍稍重或是清洗难易度适度，且气泡爆破撞击力对工件表面不容易造成伤害时，应选用中频超声波清洗机清洗，比如：五金设备、电镀行业等。
中高频33K-60K：比较适用于清洗污渍比较轻或清洗相对容易，且气泡爆破撞击力对工件表面不容易造成伤害时，应选用中高频超声波清洗机清洗，比如：光学镜片、电子元件等。