超音波熔接的原理主要涉及超音波發生器、換能器、壓合裝置和控制系統。以下是其原理的詳細介紹：
超音波發生器將電能轉換為機械能，產生頻率為20kHz的高頻超音波信號。
這些信號通過換能器轉換為機械振動，引發材料中的分子運動，產生熱量。
在一定的時間和壓力下，兩個材料就能夠達到熔接，形成一個整體。
當超音波作用於熱塑性的塑膠接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑膠導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑膠的接觸面迅速熔化，加上一定壓力後，使其融合成一體。當超音波停止作用後，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料強度。