选用适当的清洗剂对超声波清洗效果影响较大。超声清洗的作用机制主要是空化作用，除物质的主要成分、油垢或机体自身的机械杂质外，选择的清洗液必须考虑到清洗液的粘度和表面张力，才能起到空化作用。超声清洗对清洗质量的要求很高，经常使用几种不同的清洗液在不同的槽中或依次进行，每一种清洗液的作用都不一样。举例来说，三氯乙烯、氢氧化钠水溶液、合成洗涤剂、水、酒精先后用来清洗光学元件，丙酮及1*混合清洗液，用来清洗半导体设备，用2*的清洗液和去离子水，经过多次清洗，零件表面达到预期效果。
最常见的方式就是将超声波清洗浸入槽内，在含有清洗液的超声波清洗槽内，由超声波换能器产生的超声波振动由清洗槽底部辐射到清洗液中。尤其适用于中小型零件。对大小、重量较大的零件，可采用局部清洗的方法，即将零件浸入清洗液中清洗，未清洗部分浸在清洗液中，直至完全清洗。另外一种方法是根据大尺寸零件形状及局部清洗的需要，设计特殊形状的超声换能器，实现局部清洗。对具有严格清洗要求的零件，在不同的槽内采用多种不同的清洗液进行超声波清洗。另外，还可以使用其他的清洗方法，例如加热浸洗，超声波清洗等。对含有特厚油脂的零件，一般先用热浸洗或高温喷洗，再用超声波清洗。对某些零件形状过于复杂，如孔、孔角不一致等，可采用一次多次清洗，即在不同超声频率下清洗。
清洗液的超声振动频率对超声清洗效果有很大的影响，这是因为它对空化的影响很大。通常用在20kHz左右。约20kHz时容易产生气穴，清洗效果明显。但是对表面要求高、孔径或缝隙小的产品，宜使用短波、能量集中的高频超声波清洗，有时频率可达800KHz。但高频超声振动在清洗液中衰减大，作用距离短，空化强度小，清洗效率低。另外，由于高频指向性引起的“阴影”区域，部分部件不能清洁。采用无频率跟踪超声清洗装置时，需要对发生器频率进行调节，使其输出信号的频率与传感器的固有振动频率一致。这时，空泡效应最强。清洁液中可见大量积聚的白色物质。手指头像一根针一样。
高功率密度的超声清洗是提高超声清洗效率的有效途径。然而，功率密度过高会由于气蚀过强而对工件表面造成侵蚀(即气蚀腐蚀)，对工件造成损害，尤其是对于有各种涂层的工件或铝及铝合金工件。能量密度过大也不会产生饱和效应。对油污严重、形状复杂、深孔盲孔的零件，清洗槽要深、清洗液粘度大、功率密度大。高频率超声清洗功率密度也很大。能量密度可在用水或酒精清洗或漂洗时降低。
由于清洗液的空化程度与温度有关，温度的升高有利于汽蚀，但蒸气压力也相应增大。温度过高会使气穴减少。所以必须保持一定的温度范围。例如水溶剂清洗液一般在45℃左右，三氯乙烯清洗液约75℃，水约60℃。对挥发性和易燃的清洗液，温度不宜过高。
超声清洗的效果和质量取决于超声清洗的时间。对于清洗质量的要求，时间过短。但是，零件表面气蚀腐蚀严重，从而影响零件的质量，延长使用寿命，不仅降低生产效率。油污染严重，形状复杂的零件，清洗时间要长。不同涂层的铝及铝合金零件的清洗时间不宜过长。一般说来，表面光洁度高的零件的油污较少，清洗时间不宜过长。特定的清洁时间要通过实验确定。
为改善清洗效果，并确保超声波清洗装置的正常使用，部件在清洗槽中的位置应引起重视。开始，要避免在超声振动辐射面直接挤压零件，使辐射面无法产生预期的振动，导致清洗装置无法正常工作。对较重的部件尤其重要。部件由专用工具吊在清洗槽内，并尽可能接近表面。第二，关键的清洗部位必须对准超声波源。三是要考虑清洁后污物能够顺利排放。第四，使清洗液在清洗槽内的对流。使用循环连续补充清洗液的方法时，进液速度不宜过快，否则由于补充的清洗液中气体较多，气穴就会减弱。
在盲孔清洗时，应先在盲孔内注入清洗液，然后将盲孔对准超声源。清洁时，要始终将清洗液注入孔内，以达到显著的效果。
超音波清洗槽应避免撞击及快速冷却加热，以免损坏与传感器的连接。对某些零件进行超声清洗时，应进行消磁处理，否则残余铁屑不易清除。
超声清洗质量检查主要是检查被清洁零件表面的污垢残留。
