超声波清洗机的工作原理主要基于超声波在液体中的“空化效应"。

当超声波发生器向清洗槽中的液体发射高频声波时，声波在液体中传播。由于液体的疏密程度会随声波的振动而变化，在液体中会形成疏密相间的区域。

在稀疏区域，液体受到拉力，形成许多微小的真空泡或空腔；在密集区域，液体受到压力，这些微小泡或空腔会迅速闭合。

在微小泡或空腔闭合的瞬间，会产生局部高温、高压和强烈的冲击波及微射流。这些力量能够迅速冲击并剥离物体表面的污垢、杂质和污染物，使它们分散在清洗液中，从而达到清洗的目的。

例如，对于一个布满油污的金属零件，超声波产生的空化作用可以将油污从零件表面的微小缝隙和凹陷处“震"下来，实现全面而高效的清洁。

又比如，在清洗光学镜片时，超声波能够去除镜片表面难以察觉的微小颗粒和污渍，而不会对镜片造成损伤。