Prinsip pembersihan mesin pembersih ultrasonik rumah tangga kecil adalah dengan menggunakan proses pembentukan dan keruntuhan gelembung-gelembung kecil yang dihasilkan oleh getaran ultrasonik dalam cairan pembersih.

Ketika gelombang ultrasonik merambat ke dalam cairan pembersih, gelembung-gelembung kecil akan terbentuk di dalam cairan. Gelembung-gelembung ini akan membesar dengan cepat pada fase tekanan tinggi dan kemudian pecah dengan cepat pada fase tekanan rendah. Energi yang dilepaskan oleh runtuhnya gelembung akan menghasilkan gelombang kejut kecil dan suhu lokal yang tinggi. Efek fisik tersebut dapat dengan cepat mengelupas kotoran dari permukaan benda. Dengan cara ini, kotoran, minyak, dan kotoran lain pada permukaan barang akan dihilangkan secara efektif, sehingga mencapai efek pembersihan.

Pembersihan ultrasonik tidak hanya dapat membersihkan permukaan benda datar, tetapi juga mentransfer cairan dan gaya tumbukan dalam larutan pembersih ke pori-pori kapiler untuk membersihkan berbagai jenis benda secara mendalam.

Untuk mesin pembersih ultrasonik rumah tangga kecil, umumnya tidak diperlukan bahan pembersih tambahan. Mesin pembersih ultrasonik menggunakan gelembung dan aliran kecil yang dihasilkan oleh getaran ultrasonik untuk membersihkan permukaan benda, sehingga biasanya hanya perlu ditambahkan air untuk pembersihan.