超声波焊接的原理是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。具体过程如下：
电-机转换：
超声波焊接首先通过超声波发生器将50/60赫兹的工频电流转换成15、20、30或40 KHz的高频电能。
振动传递：
转换后的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械振动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。
热能生成：
焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。
压力作用：
在振动能量和热能的作用下，焊接线首先开始熔化，熔体在压力作用下向被焊产品上下表面铺展。当停止超声后，温度降下来熔融塑料凝固，从而使被焊产品连接在一起。
分子层熔合：
由于塑料导热性差，热量聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体，形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的。
超声波焊接不仅适用于硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。其焊接强度能接近于原材料本体强度，且焊接过程高效、清洁、美观、经济。