超声波除油的原理是基于空化作用。当超声波作用于除油液时，由于压力波的传导，使溶液在某一瞬间受到负应力，而在紧接着的一瞬间又受到正应力作用，经过反复的正、负应力作用，产生强大的冲击波。这种冲击波能冲刷工件的表面，促使油污膜的剥离。

把带有油污的工件放进除油清洗剂中，利用超声波振荡的机械能使脱脂液中产生数以万计的小气泡，这些小气泡在形成生长和闭合时产生强大的机械力，使零件表面沾附的油脂、污垢迅速脱离的过程称为超声波除油。利用超声波清洗可以强化除油的过程、缩短除油的时间、提高除油效率及质量、减少清洗剂的用量。特别是对形状复杂的工件、小型精密的零件、表面附有难除污物的工件都有显著的除油污效果。

选择清洗剂的使用浓度。清洗剂选定后，就要选择清洗剂使用的佳浓度，一般随着清洗剂浓度的增加，去污能力也相应的增强，但达到一定浓度后，去污能力不再明显提高，多加的清洗剂就是浪费，一般浓度控制在3%-5%为宜。 选择合适的清洗温度。一般情况下，随着清洗温度的升高，其去污清洗能力也随之提高，但温度越高，能耗越高，现场环境也越差。因此，每一种清洗剂都有一个适宜的温度范围，并不是温度越高越好。选择合适的清洗时间。清洗时间主要取决于清洗金属工件的数量与工件上油污的轻重，以及整个流水线的工艺设计要求。金属工件的清洗仅是整个机械加工制造过程中的一个环节，因此选择合适的清洗剂，在的时间将工件清洗干净，达到洁净度要求，以适应整个流水线的效率要求是必须的。一般情况下，清洗时间在1-10分钟之间调整。

金属清洗工艺，目前主要有超声波清洗、浸泡清洗、溶剂蒸汽清洗、电解清洗、高压水射流清洗、气相清洗等，其中以超声波清洗和喷射清洗为普遍。有效的强化清洗方法，适用于精密清洗要求。优点是操作简单、清洗质量高、清洗速度快、能清洗有空腔和沟槽等形状复杂的零件，易于实现机械化和自动化。缺点是一次性投资较高。超声波清洗利用了超声波在液体中的空化效应。在超声波的作用下，液体分子时而受拉，时而受压，形成一个个微小的空化泡，由于空化泡的内外压力差十分悬殊,空化泡时会产生局部液力冲击波(压力可达几百个大气压),在这种压力下黏附在金属表面的各类污染物会被剥落。同时，在超声场的作用下，清洗液的脉动和搅拌加剧，溶解和乳化加速，从而强化两清洗。