Ultrason, frekansı 20.000 Hz'den yüksek olan bir ses dalgasıdır. İyi yönlülüğe, güçlü nüfuz gücüne sahiptir ve konsantre olması kolaydır. Suda uzun mesafeler kat edebilmektedir ve mesafe ölçümü, hız ölçümü, temizlik, kaynak, taş kırma, sterilizasyon ve dezenfeksiyon amacıyla kullanılmaktadır. Tıpta, askeriyede, sanayide ve tarımda birçok uygulaması vardır. Ultrason, insan işitmesinin üst sınırına yaklaşık olarak eşit olan alt frekans sınırı nedeniyle adını almıştır.
Ses basıncı veya şiddeti belirli bir seviyeye düştüğünde kabarcık hızla genişleyecek ve ardından aniden çökecektir. Bu işlem sırasında, baloncuk çöktüğü anda, 10¹²-10¹³ Pa'lık bir basınç ve balonun etrafında lokal bir sıcaklık oluşturan bir şok dalgası oluşturulur. Ultrasonik kavitasyonun ürettiği bu muazzam basınç, çözünmeyen kiri parçalayabilir ve çözelti içinde parçalanmasına neden olabilir. Buhar tipi kavitasyon kiri doğrudan ve tekrar tekrar etkiler.
Bir yandan kir ile temizlenen parçanın yüzeyi arasındaki yapışmayı bozar; diğer yandan kir tabakasında yorulma hasarına neden olarak ayrılmasına neden olur. Gaz kabarcıklarının titreşimi katı yüzeyi ovalar; Kir tabakasında bir boşluk oluştuğunda, kabarcıklar hemen "delerek" titreşir ve kir tabakasının düşmesine neden olur. Kavitasyon nedeniyle iki sıvı arayüzeyde hızla dağılır ve emülsifiye olur. Katı parçacıklar yağla kaplanıp temizlenen parçanın yüzeyine yapıştığında yağ emülsifiye olur ve katı parçacıklar kendiliğinden ayrılır. Ultrasonik temizleme sıvısı içinde yayıldığında, alternatif pozitif ve negatif ses basıncı oluşturarak temizlenen parçayı etkileyen bir jet oluşturur. Eş zamanlı olarak, doğrusal olmayan etkiler nedeniyle akustik akış ve mikro-akustik akış üretirken katı-sıvı arayüzündeki ultrasonik kavitasyon, yüksek-hızlı mikro-jet akışları üretir. Tüm bu etkiler kiri parçalayabilir, sınır kir katmanlarını kaldırabilir veya zayıflatabilir, karıştırmayı ve difüzyonu artırabilir, çözünebilir kirin çözünmesini hızlandırabilir ve kimyasal temizlik maddelerinin temizleme etkisini artırabilir. Dolayısıyla sıvının nüfuz edebildiği ve ses alanının bulunduğu her yerde temizleme etkisinin olduğu açıktır. Bu teknoloji özellikle çok karmaşık yüzey şekillerine sahip parçaların temizlenmesi için uygundur. Özellikle bu teknolojinin kullanılması, kullanılan kimyasal solventlerin miktarını azaltarak çevre kirliliğini önemli ölçüde azaltabilir.
İkinci ultrasonik dalga sıvının içinden geçerek sıvının ve temizleme tankının ultrasonik frekansta birlikte titreşmesine neden olur. Sıvı ve tank da dahil olmak üzere her titreşimin kendi doğal frekansı vardır; bu da ses dalgası frekansıdır, dolayısıyla uğultu sesidir.
Ayrıca ultrasonik temizleme sırasında çıplak gözle görülebilen kabarcıklar vakum çekirdeği kabarcıkları değil, hava kabarcıklarıdır. Bu hava kabarcıkları kavitasyonu engelleyerek temizleme verimliliğini azaltır. Ancak sıvıdaki hava kabarcıkları tamamen ortadan kaldırıldığında, vakum çekirdeklerinin kavitasyon kabarcıkları optimum etkilerine ulaşabilir.