超声波清洗机已成为应用最广泛的大功率超声波技术。从最初在机械和电子领域的精密清洗应用紧逐渐扩展到医药、食品、化工、航空航天和核工业等新兴领域。超声波清洗机的原理在于超声波在水中产生足够的“空化气泡”，并释放能量完成清洗操作。超声波清洗因其独特的清洗方法而被称为“无刷清洗”。
超声波清洗最初应用于电子工业的表面清洗，现在已逐步应用于食品制造。该原理基于超声波产生的“物理效应”来清洁表面污垢。同时，超声波产生的过氧化氢活性化合物可使微生物灭活。近年来，超声波清洗技术已广泛用于食品加工和制造操作。超声波通过促进液体介质中空化气泡的生长并使其通过细胞结构传播来灭活微生物。超声波清洗机的原理是通过液体介质产生空化效应，去除污垢颗粒。当超声波在液体介质中传播时，它会产生机械振动和声流，从而将声能转化为机械能。溶解在液体介质中的气体在超声波的作用下膨胀，完成一系列反应——如空化气泡的形成和破裂。同时，温度和压力变化引起的气蚀也会引起化学变化，从而加速清洗效率。当在固体表面附近产生湍流微循环时，会产生速度约为 110 m/s 和高冲击力的微射流，导致碰撞密度高达 1.5 kg/cm2。

在水果和蔬菜的整个生产和销售过程中都可能发生污染。微生物是主要污染物之一，对食品安全提出了更高的要求。超声波清洗过的水果和蔬菜不仅可以减少表面微生物，还可以延长保质期。果蔬表面微生物的减少是两个原因共同作用的结果：（1）微生物脱落，即超声处理后通过声场力将微生物团块或污染物（如粘土）从果蔬表面去除;（2）微生物灭活，即通过超声空化产生的一系列物理、机械和化学效应，灭活导致微生物种群减少。二氧化氯与超声波清洗结合，可有效提高超声波的清洗效果。当将二氧化氯和超声波清洗机结合起来清洗苹果时，可以有效地去除表面的细菌。对大肠杆菌和沙门氏菌有一定的抑制作用，同样，超声波清洗机清洗对李子果实处理10min，能有效延长了果实的货架期，降低了维生素C和类黄酮的损失率。超声清洗机配合合二氧化氯清洗技术有效地灭活了细菌和病毒。但二氧化氯也存在成本高、不稳定、监测方法复杂、pH敏感性、消毒副产物亚氯酸盐毒性大等缺点。

清洗过的水果和蔬菜的质地、风味、颜色和其他特征是影响感官评价的主要方面。在质构方面，超声波清洗可以通过改变果蔬的微观结构来改变质构;在风味方面，超声波空化产生的自由基有望减少食物的异味;在颜色方面，与消毒剂相比，超声波没有很强的氧化性，对水果和蔬菜的颜色也没有影响。使用超声波频率为40KHz的超声波清洗机处理的草莓比用水清洗的样品保持的硬度高出16%之多，水果和蔬菜很难长期储存，因为它们在遭受失水、微生物感染或机械损伤时变得非常易腐烂。超声波清洗处理可以帮助延长所提供的水果和蔬菜的保质期，但不会对它们造成损害。果蔬贮藏的主要原理是超声清洗处理后抑制多酚氧化酶和过氧化物酶的关键酶活性。超声清洗处理有效地保持了细胞膜的完整性和通透性，同时提高了储存过程中的抗氧化力。使用0.5%醋酸锌结合超声波清洗，在4°C下将保质期从2天延长至8天。 这种清洗技术不仅延缓了微生物的增殖，而且有利于保持鲜切花椰菜在贮藏过程中的品质。虽然研究表明，超声波清洗处理后水果和蔬菜的保质期有望延长，但不同超声波功率的保鲜效果各不相同。需要进一步研究优化超声波清洗技术在延长果蔬保质期方面的应用。