超声波清洗是一种利用超声波在液体介质中产生的空化效应进行清洗的技术。‌超声波清洗技术主要依赖于超声波在液体中传播时产生的空化作用，‌即液体中气泡的破裂产生的能量极大的冲击波，‌这种现象被称为“空化作用”。‌这种冲击波能够达到清洗和冲刷工件内外表面的作用，‌结合化学清洗剂的使用，‌实现对物体进行充分、‌彻底的清洗。‌超声波清洗不仅包括物理作用（‌超声波清洗槽和超声波发生器产生的振动）‌，‌还涉及化学作用（‌清洗剂对污物的渗透、‌溶解作用）‌，‌两种作用的结合使得清洗效果更为显著。‌

超声波在液体介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下4种效应：

1）机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波在流体介质中形成驻波时，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化（见电介质物理学和磁致伸缩）。

2）空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

3）热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。

4）化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变。

超声波具有波长短、频率高及能量大的特点，在应用过程中产生一系列力学、热学、电磁学和化学的超声效应。目前超声波技术已广泛应用于工业、农业、食品加工、医药等领域，在石油加工领域中的应用也越来越受到重视。超声波介导的效应有两种类型：化学效应和物理效应。 当气泡数量较少时 - 使用标准实验室设备 - 它主要是物理速率加速度起作用。例如，特定的效应是固体表面附近的不对称坍塌，形成微射流。 这种效果是超声波在清洗方面非常有效的原因，并且是还负责多相反应中的速率加速，因为表面 清洁和侵蚀导致质量传输得到改善。功率超声增强液体介质中的化学和物理变化 通过空化气泡的产生和随后的破坏。