超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時，這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓，但實際上無負壓存在，因此在液體中產生一個很大的力，將液體分子拉裂成空洞。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強反向達到最大時破裂，由于破裂而產生的強烈沖擊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。

超聲波空化作用的強弱與聲學參數以及液體的物理化學性質有關。

超聲波強度

超聲波強度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產生與超聲波強度有關。對于一般液體超聲波強度增加時，空化強度增大，但達到一定值后， 空化趨于飽和，此時再增加超聲波強度則會產生大量無用氣泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強度。

超聲波頻率

超聲波頻率越低，在液體中產生空化越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強愈大。例如:要在水中產生空化，超聲波頻率在400kHz時所需要的功率要比在10kHz時大10倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般采用的頻率范圍20~40kHz。

液體的表面張力與黏滯系數

液體的表面張力越大，空化強度越高，越不易于產生空化。黏滯系數大的液體難以產生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產生空化。

液體的溫度

液體溫度越高，對空化的產生越有利，但是溫度過高時，氣泡中蒸氣壓增大，因此氣泡閉合時增強了緩沖作用而使空化減弱。