超聲波清洗機中超聲波清洗系統(tǒng)的最重要的局部是換能器。有兩種換能器，一種是由鎳或鎳合金制成的磁換能器，另一種是由鋯鈦酸鉛或其他陶瓷制成的壓電換能器。當(dāng)將壓電資料置于變電壓電場中時，它會發(fā)作變形，稱為壓電效應(yīng)。相反，這種換能器是由在變化磁場中變形的資料制成的。

無論運用哪種換能器，最根本的要素通常是空化效應(yīng)的強度。與其他聲波一樣，超聲波是一系列壓力點，它交替緊縮和收縮。假如聲能足夠強，液體在波的收縮階段就會被推開，從而產(chǎn)生氣泡；在波的緊縮階段，這些氣泡霎時在液體中決裂或內(nèi)爆，產(chǎn)生十分有效的沖擊力，特別合適于清潔。

理論上，空化氣泡的決裂會產(chǎn)生超越10000 psi的壓力和20000°F(11000°C)的高溫，爆炸時沖擊波會疾速向外輻射。單個空化氣泡釋放的能量很小，但每秒鐘都有數(shù)以百萬計的空化氣泡同時決裂，累積效應(yīng)很強。激烈的沖擊力將剝離工件外表的污垢，這是一切超聲波清洗的特性。

假如超聲波能量足夠大，清洗液中的任何中央都會呈現(xiàn)空化現(xiàn)象，因而超聲波能夠有效地肅清小裂紋和小孔。空化還會促進(jìn)化學(xué)反響，加速外表膜的溶解。

但是，只要當(dāng)氣泡中的液體壓力低于氣泡中的氣體壓力時，空化才會在某一區(qū)域發(fā)作，因而傳感器產(chǎn)生的超聲波振幅足以滿足這一條件。產(chǎn)生空化所需的最小功率稱為空化臨界點。不同的液體有不同的空化臨界點，因而為了到達(dá)清洗效果，超聲能量必需超越臨界點。換句話說，只要當(dāng)能量超越臨界點時，才干產(chǎn)生空化氣泡以停止超聲清洗。