超声波清洗机的主要机理是超声波空化作用，超声波空化的强弱与声学参数、清洗液的物理化学性质及环境条件有关，要获得良好的清洗效果必须选择适当的声学参数和清洗液。
1. 超声波声强或声压的选择
在清洗液中只有交变声压幅值超过液体的静压力时才会出现负压，在超声清洗槽中的声强要高于空化阈值才能产生超声空化。对于一般液体，空化阈值约为每平方厘米1／3瓦(声压的千方正比于声强)．声强增加时，空化泡的最大半径与起始半径的比值增大，空化强度增大， 即声强愈高，空化愈强烈，有利于清洗作用。但不是声功率越大越好，声强过高．会产生大量无用的气泡，增加散射衰减，形成声屏障，同时声强增大也会增加非线性衰减，这样都会削弱远离声源地方的清洗效果。对于一些难清洗干净的污物，例如金属表面的氧化物，化纤喷丝板孔中污物的清洗，则需要采用较高的声强．此时被清洗面应贴近声源，这时大多不采用槽式清洗器．而用棒状聚焦式换能器直接插入清洗液靠近清洗件的表面进行清洗。
2. 清洗液的物理化学性质对清洗效果的影响
清洗剂的选择要从两个方面来考虑：一方面要从污物的性质来选择化学作用效果好的清洗剂；另一方面要选择表面张力、蒸气压及粘度合适的清洗剂，因为这些特性与超声空化强弱有关。液体的表面张力大则不容易产生空化，但是当声强超过空化阈值时，空化泡崩溃释放的能量也大，有利于清洗；高蒸气压的液体会降低空化强度，而液体的粘滞度大也不容易产生空化，因此蒸气压高和粘度大的洁洗剂都不利于超声清洗。此外，清洗液的温度和静压力都对清洗效果有影响，清洗液温度升高时空化核增加，对空化的产生有利，但是温度过高，气泡中的蒸气压增大，空化强度会降低，所以温度的选择要同时考虑对空化强度的影响，也耍考虑清洗液的化学清洗作用每一种液体都有一空化活跃的温度，水较适宜的温度是60-80℃，此时空化最活跃。
清洗液的静压力大时，不容易产生空化，所以在密闭加压容器中进行超声清洗或处理时效果较差。
3. 驻波的影响
清洗槽是有限空间，超声波由声源向液面传播时。在液体和气体的交界面会反射回来而形成驻波,驻波的特征是在液体空间的某些地方声压最小，而在另外一些地方声压最大．这样会造成清洗不均匀的现象。要减少驻波的影响，有时清洗槽特意做成不规则的形状以避免驻波的形成.现在超声波电源方面采取扫频的工方式，使声压最小处不固定在一个地方而是不断地移动．以达到较均匀的清洗。
