超聲波常用的換能器由振動激勵方式區(qū)分分為磁致伸縮換能器和電致伸縮換能器。
20世紀(jì)初，電子學(xué)的發(fā)展使人們能利用某些材料的壓電效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)制成各種機電換能器。1917年，法國物理學(xué)家朗之萬用天然壓電石英制成了夾心式超聲波換能器，并用來探查海底的潛艇。隨著軍事和國民經(jīng)濟各部門中超聲應(yīng)用的不斷發(fā)展，又出現(xiàn)更大超聲功率的磁致伸縮換能器，以及各種不同用途的電動型、電磁力型、靜電型換能器等多種超聲波換能器。
超聲波清洗系統(tǒng)zui重要的部分是換能器?，F(xiàn)存兩種換能器，一種是磁力換能器，由鎳或鎳合金制成；一種壓電換能器，由鋯鈦酸鉛或其它陶瓷制成。 將壓電材料放入電壓變化的電場中時，它會發(fā)生變形，這就是所謂的 '壓電效應(yīng)'。相對來說，磁力換能器是用會在變化的磁場中發(fā)生變形的材料制成的。
無論使用何種換能器，通常zui基本的因素為其產(chǎn)生的空化效應(yīng)的強度。超聲波和其它聲波一樣，是一系列的壓力點，即一種壓縮和膨脹交替的波。如果聲能足夠強，液體在波的膨脹階段被推開，由此產(chǎn)生氣泡；而在波的壓縮階段，這些氣泡就在液體中瞬間爆裂或內(nèi)爆，產(chǎn)生一種非常有效的沖擊力，特別適用于清洗。這個過程被稱做空化作用。
從理論上分析，爆裂的空化泡會產(chǎn)生超過 10,000 psi的壓力和20,000 °F （11,000 °C） 的高溫，并在其爆裂的瞬間沖擊波會迅速向外輻射。單個空化泡所釋放的能量很小，但每秒鐘內(nèi)有幾百萬的空化泡同時爆裂，累計起來的效果將是非常強烈的，產(chǎn)生的強大的沖擊力將工件表面的污物剝落，這就是所有超聲波清洗的特點。
然而只有在某區(qū)域的液體壓力低于該氣泡內(nèi)氣體壓力時才會在該區(qū)域產(chǎn)生空化現(xiàn)象，故由換能器產(chǎn)生的超聲波振幅足夠大時才能滿足這一條件。產(chǎn)生空化所需的zui小功率被稱做空化臨界點。不同的液體存在不同的空化臨界點，故超聲波能量必須超過該臨界點才能達到清洗效果。也就是說，只有能量超過臨界點才能產(chǎn)生空化泡，以便進行超聲波清洗。
