اولتراسوند یک موج صوتی با فرکانس بالاتر از 20000 هرتز است. جهت گیری خوب، قدرت نفوذ قوی، و به راحتی قابل تمرکز است. این می تواند مسافت های طولانی را در آب طی کند و برای برد، اندازه گیری سرعت، تمیز کردن، جوشکاری، خرد کردن سنگ، استریل کردن و ضد عفونی استفاده می شود. کاربردهای زیادی در پزشکی، نظامی، صنعتی و کشاورزی دارد. سونوگرافی به خاطر حد فرکانس پایین آن که تقریباً برابر با حد بالای شنوایی انسان است نامگذاری شده است.
هنگامی که فشار یا شدت صدا تا حد معینی کاهش می یابد، حباب به سرعت منبسط می شود و سپس به طور ناگهانی فرو می ریزد. در طی این فرآیند، به محض فروپاشی حباب، یک موج ضربه ای ایجاد می شود که فشاری معادل 10¹²-10¹3 Pa و دمای محلی در اطراف حباب ایجاد می کند. این فشار عظیم ایجاد شده توسط کاویتاسیون اولتراسونیک می تواند کثیفی نامحلول را تجزیه کند و باعث متلاشی شدن آن در محلول شود. کاویتاسیون از نوع بخار به طور مستقیم و مکرر بر کثیفی تأثیر می گذارد.
از یک طرف، چسبندگی بین کثیفی و سطح قطعه تمیز شده را مختل می کند. از طرفی باعث آسیب خستگی به لایه کثیفی شده و باعث جدا شدن آن می شود. ارتعاش حباب های گاز سطح جامد را پاک می کند. هنگامی که لایه کثیفی شکافی پیدا کرد، حبابها بلافاصله به داخل سوراخ میشوند و میلرزند و باعث میشوند که لایه کثیفی از بین برود. به دلیل کاویتاسیون، این دو مایع به سرعت در سطح مشترک پخش و امولسیون می شوند. هنگامی که ذرات جامد با روغن پوشانده می شوند و به سطح قطعه تمیز می شوند، روغن امولسیون می شود و ذرات جامد خود به خود جدا می شوند. هنگامی که اولتراسوند در مایع تمیز کننده منتشر می شود، فشار صوتی متناوب مثبت و منفی ایجاد می کند و جت را تشکیل می دهد که بر قسمت تمیز شده تأثیر می گذارد. به طور همزمان، به دلیل اثرات غیرخطی، جریان آکوستیک و جریان میکرو-آکوستیک ایجاد میکند، در حالی که کاویتاسیون اولتراسونیک در رابط جامد-مایع، جریانهای جت میکرو-سرعت بالایی تولید میکند. همه این اثرات می توانند کثیفی را بشکنند، لایه های خاکی مرزی را از بین ببرند یا ضعیف کنند، همزدن و انتشار را افزایش دهند، انحلال کثیفی محلول را تسریع کنند، و اثر پاک کنندگی عوامل پاک کننده شیمیایی را افزایش دهند. بنابراین، بدیهی است که هر جا مایع نفوذ کند و میدان صوتی وجود داشته باشد، اثر پاک کنندگی دارد. این فناوری مخصوصاً برای تمیز کردن قطعات با اشکال سطحی بسیار پیچیده مناسب است. به خصوص استفاده از این فناوری می تواند میزان استفاده از حلال های شیمیایی را کاهش دهد و در نتیجه آلودگی محیط زیست را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
دومین موج اولتراسونیک از طریق مایع منتشر می شود و باعث می شود مایع و مخزن تمیز کننده با هم در فرکانس اولتراسونیک ارتعاش کنند. هر ارتعاش، از جمله مایع و مخزن، فرکانس طبیعی خود را دارد که فرکانس موج صوتی است، از این رو صدای زمزمه.
علاوه بر این، در طی تمیز کردن اولتراسونیک، حبابهایی که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند، حبابهای هسته خلاء نیستند، بلکه حبابهای هوا هستند. این حبابهای هوا از کاویتاسیون جلوگیری میکنند و راندمان تمیز کردن را کاهش میدهند. تنها زمانی که حباب های هوا در مایع به طور کامل حذف شوند می توانند حباب های هسته خلاء حفره به اثر مطلوب خود دست یابند.