Con il termine ultrasuoni si definiscono onde elastiche la cui frequenza è maggiore del limite superiore di udibiltà per l'orecchio umano. Per onda elastica si intende un'onda che utilizza un mezzo materiale per propagarsi.
Questo limite può essere approssimativamente fissato, essendo soggettivo e variabile con l'età, tra i 16 e i 20 KHz (1 KHz=1000 oscillazioni al secondo).
Il limite superiore di frequenza degli ultrasuoni può essere posto a 10^9 Hz (1.000.000.000 di oscillazioni al secondo).
Le principali caratteristiche delle onde elastiche ultrasonore sono le seguenti:

1. le onde ultrasonore, avendo una lunghezza d'onda ridotta e quindi una frequenza elevata, si propagano per fasci rettilinei con modalità e condizioni similari ai fasci luminosi;
2. l'intensità della radiazione ultrasonora è molto maggiore che alle frequenze udibili, poichè l'intensità I (W/cm²) è proporzionale al quadrato della frequenza.

Inoltre è necessario considerare il mezzo di propagazione delle onde elastiche poichè ogni materiale presenta differenti indici di assorbimento. Infatti, avremo un'ottima propagazione nei mezzi solidi o nei liquidi e una cattiva propagazione nei gas (per esempio aria), soprattutto a frequenze elevate.
Poichè le onde ultrasonore si propagano con grande facilità nei mezzi liquidi, durante la Seconda Guerra Mondiale si incominciò a studiare e a sviluppare l'utilizzo degli ultrasuoni come mezzo per produrre elevata energia meccanica all'interno di un mezzo liquido detergente con effetto di pulizia su svariati tipi di materiali immersi. Oggi, le moderne industrie hanno perfezionato trasduttori capaci di trasmettere al liquido notevoli potenze ultrasoniche e, quindi, enormi energie vibrazionali capaci di generare all'interno del liquido stesso fenomeni di cavitazione ultrasonora.
Generalmente una lavatrice a ultrasuoni è composta da un generatore elettronico che produce un segnale continuo o impulsato a una frequenza compresa tra i 20 e i 60 Khz, pilotando uno o più trasduttori piezoelettrici i quali trasformano il segnale elettrico in una vibrazione meccanica compresa tra le 20.000 e le 60.000 oscillazioni al secondo.
Questa oscillazione meccanica, emessa dal trasduttore ultrasonoro, viene trasferita alla vasca in acciaio e, conseguentemente, al liquido ivi contenuto.
Queste oscillazioni nel liquido sono create da onde di pressione e depressione acustica che, a causa della loro elevata potenza, fanno oscillare le microbolle di gas disciolte nel liquido.
Quando le microbolle durante la fase di compressione raggiungono il loro raggio minimo consentito, implodono improvvisamente, generando così un'enorme energia d'urto tra il liquido detergente e la superficie da pulire. Questo fenomeno di implosione rapido è chiamato "cavitazione ultrasonora".
Le onde d'urto generate durante la cavitazione raggiungono ogni parte di superficie di un solido immerso durante il processo di lavaggio, erodendo la superficie e togliendo, in questo modo, ogni particella di sporco o materiale da rimuovere.
È importante ricordare che, per ottenere l'effetto di cavitazione all'interno del liquido, è necessario raggiungere il livello di intensità sonora minimo richiesto. Questo livello minimo è in funzione della frequenza di funzionamento della lavatrice. Alcune case produttrici prediligono utilizzare frequenze di funzionamento intorno ai 20 kHz, ma sebbene a questa frequenza il livello di potenza sonora per innescare il processo di cavitazione è più basso di una a 40 kHz, gli effetti di cavitazione estremamente intensa possono danneggiare alcuni materiali e quindi non sono indicate per alcune applicazioni (esempio: lavaggio di strumentazione chirurgica, lavaggio di protesi e corone, circuiti elettronici eccetera) e soprattutto possono infastidire l'operatore durante il loro funzionamento poichè si avvicinano molto alla frequenza dell'udito umano.
Le lavatrici funzionanti al di sopra dei 40 kHz hanno il vantaggio di essere meno rumorose poicè la loro frequenza di funzionamento è assai più lontana da quella udibile e generano una cavitazione molto più fine e, quindi, meno dannosa per le superfici delicate da trattare per il lavaggio.