Ultralyd er en lydbølge med en frekvens højere end 20.000 Hz. Den har god retningsevne, stærk gennemtrængningskraft og er nem at koncentrere. Den kan rejse lange afstande i vand og bruges til afstandsmåling, hastighedsmåling, rengøring, svejsning, stenknusning, sterilisering og desinfektion. Det har mange anvendelser inden for medicin, militær, industri og landbrug. Ultralyd er opkaldt efter sin nedre frekvensgrænse, som er omtrent lig med den øvre grænse for menneskelig hørelse.
Når lydtrykket eller intensiteten reduceres til et vist niveau, vil boblen hurtigt udvide sig og derefter pludselig kollapse. Under denne proces, i det øjeblik boblen kollapser, genereres en chokbølge, der skaber et tryk på 10¹²-10¹³ Pa og en lokaliseret temperatur omkring boblen. Dette enorme tryk genereret af ultralydskavitation kan nedbryde uopløseligt snavs, hvilket får det til at desintegrere i opløsningen. Kavitationen af damptypen påvirker direkte og gentagne gange snavset.
På den ene side forstyrrer det vedhæftningen mellem snavs og overfladen på den del, der renses; på den anden side forårsager det træthedsskader på smudslaget, hvilket får det til at løsne sig. Vibrationen af gasbobler skrubber den faste overflade; når snavslaget har et mellemrum, "borer boblerne sig ind" og vibrerer, hvilket får smudslaget til at falde af. På grund af kavitation spredes de to væsker hurtigt og emulgerer ved grænsefladen. Når faste partikler er belagt med olie og klæber til overfladen af den del, der skal renses, emulgeres olien, og de faste partikler løsner sig af sig selv. Når ultralyd forplanter sig i rensevæsken, genererer den skiftevis positivt og negativt lydtryk, der danner en stråle, der påvirker den del, der renses. Samtidig genererer den på grund af ikke-lineære effekter akustisk flow og mikro-akustisk flow, mens ultralydskavitation ved den faste-væskegrænseflade producerer høj-mikro-jetstrømme. Alle disse effekter kan nedbryde snavs, fjerne eller svække grænsesmudslag, øge omrøring og diffusion, fremskynde opløsningen af opløseligt snavs og forbedre renseeffekten af kemiske rengøringsmidler. Derfor er det tydeligt, at hvor der kan trænge væske ind, og der er et lydfelt, er der en rensende effekt. Denne teknologi er særligt velegnet til rengøring af dele med meget komplekse overfladeformer. Især kan brugen af denne teknologi reducere mængden af anvendte kemiske opløsningsmidler og derved reducere miljøforurening betydeligt.
Den anden ultralydsbølge forplanter sig gennem væsken, hvilket får væsken og rensetanken til at vibrere sammen ved ultralydsfrekvensen. Hver vibration, inklusive væsken og tanken, har sin egen naturlige frekvens, som er lydbølgefrekvensen, deraf brummende lyd.
Under ultralydsrensning er boblerne, der er synlige for det blotte øje, desuden ikke vakuumkernebobler, men derimod luftbobler. Disse luftbobler hæmmer kavitation, hvilket reducerer rengøringseffektiviteten. Først når luftboblerne i væsken er helt fjernet, kan kavitationens vakuumkernebobler opnå deres optimale effekt.
