當超聲波進入溶液時，會產生交變壓力。用于空化閾值的聲波在液體中傳播時會產生空化氣泡，能顯著提高氣體從溶液到氣泡的傳質速率。空化氣泡是由溶液中的微小氣核產生的，這些氣核是由聲波稀相的拉應力（負壓）產生的。
如果在空化形成后拉伸應力仍然存在，時空氣泡將膨脹到其初始尺寸的許多倍。在這種情況下，空化氣泡保持球形，然后增長、振動和塌陷。當超聲波作用時，溶液中的氣體成分可以通過氣液界面的“定向擴散”進入空化泡，空化泡進入人的生長階段。當空化氣泡在溶液表面塌陷時，氣體會從氣泡中逸出，從而引起脫氣。
超聲波脫氣設備的優點是，泡沫是大量氣泡聚集而成，超聲波脫氣設備是在泡沫形成的早期，氣泡不是大量積聚的液體消泡、除氣，或者溶解，混合在液體氣體中消泡、除氣。整個過程不使用任何消泡劑，完全是物理消泡，也可以稱為機械消泡。對于已經產生的表面泡沫，該裝置沒有明顯的效果，需要用消泡膜來解決。
脫氣主要采用超聲波“定向擴散”，一旦空化發生，內部仍有空氣，在一些熔融液體脫氣凈化應用中不產生空化。排出液體空氣，降低超聲波空化反應產生氣泡的阻力，提高超聲波清洗機的清洗效率。另一個影響是超聲波清洗機工作時間長了會產生一種超聲波疲勞，降低清洗效果和效率，排氧氣功也能消除這種超聲波疲勞。