半导体清洗机原理主要是通过换能器，然后将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到了超声波的辐射，使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。
在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，那么这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但是实际上无负压存在，因此在液体中就会产生一个很大的力，然后将液体分子拉裂成空洞一空化核。此时空洞会非常接近真空的，它在超声波压强反向是会达到极限时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击再将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。