半導體清洗機原理主要是通過換能器，然后將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動，通過清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液。由于受到了超聲波的輻射，使槽內液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。
在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗，其原理可用“空化”現象來解釋：超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時，其功率密度為0.35w/cm2，那么這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓，但是實際上無負壓存在，因此在液體中就會產生一個很大的力，然后將液體分子拉裂成空洞一空化核。此時空洞會非常接近真空的，它在超聲波壓強反向是會達到極限時破裂，由于破裂而產生的強烈沖擊再將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為“空化”現象。