超声波细胞粉碎机基于超声波在液体中的空化作用，换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度剪切力，形成高频的交变水压强，使空腔膨胀、爆炸将细胞击碎。另一方面由于超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用，使颗粒产生很大的加速度，从而互相碰撞或与器壁互相碰撞而击碎。
超声波细胞粉碎机广泛应用在生物化学、医学制药、食品检测、环保监测等领域的破碎动植物组织、病毒、细菌和其它细胞结构以及在乳化、分离、均质等化学反应过程中。
超声波清洗器是利用超声波发生器所发出的交频讯号，通过换能器转换成了交频机械振荡而传播到介质——清洗液中，强力的超声波在清洗液中以疏密相间的形式向被洗物件辐射。产生“空化”现象，即在清洗液中“气泡”形式，产生破裂现象。当“空化”在达到被洗物体表面破裂的瞬间，产生远超过1000个大气压力的冲击力，致使物体的面、孔、隙中的污垢被分散、破裂及剥落，使物体达到净化清洁。
超声波清洗器主要适用于商业、轻工、大专院校、科研用小批量的清洗、脱气、混匀、提取、细胞粉碎之用。
超声波清洗器和超声波细胞粉碎机其主要原理是相通的，主要区别是超声波细胞粉碎机把所有的能量集中在探头上，而超声波清洗器的能量则是均匀的分布在清洗槽的底部。因此，超声波清洗器更倾向于脱气和清洗，而超声波细胞粉碎机则倾向于细胞破碎、乳化及均质。