基本原理是利用超聲波換能器，使高頻電子能轉換為高頻機械振動，超聲波焊接是在塑膠組件上，通過二萬周/秒（20KHZ）之高頻振動，使塑膠和塑料膠和金屬而產生一秒鐘二萬次的高速熟磨擦，令塑膠溶合。按其方式可分為直接與傳導二種熔接法。
直接熔接：即先使材質如線或帶相互重疊，固定于塑膠熔接機之夾具上，讓其能量轉換器（HORN）直接在上面產生超聲波振動效能而熔接。
傳導熔接：即熔接時，離超聲波振動，隔一段距離籍其超聲波振動傳導熔接。
特點：
A、超聲波可熔接除鐵氟龍以外的熱可塑性塑膠；
B、超聲波熔接時間極為短暫，通常范圍（0.05-1秒）；
C、可經由介質如水，油等熔接于接合面
D、超聲波熔接效果，可達氣密、液密等密封效果；
E、超聲波可作直接與傳導熔接；
F、超聲波熔接能量因塑膠材質而異，而且并非超聲波振動全部材質，只選擇適合發生的振動面生熟，所以產品表面無傷痕之
顧慮，此為傳道熔接之特色。在較硬的塑膠質熔接時，更能發揮其熔接效果；
G、 超聲波熔接不會產生如化學藥劑之毒性，為一安全的熔接加工；
H、 無須添加任何粘劑，操作簡更快捷。
應用：
超聲波應用范圍極廣，一般我們均熟悉被應用于醫學、軍事上，其中在工業領域中應用也極廣泛。如超聲波清洗，超聲波熔接，超聲波打磨拋光等等。在超聲波熔接中，應用范圍有：
故障分析與對策
| 問 題 | 解 決 方 法 |
| 焊接不足 | 增加超聲波焊接時間 |
| 調大上模接觸工作的深度 | |
| 增加壓力 | |
| 焊接過量 | 減少超聲波焊接時間 |
| 減少壓力 | |
| 調小上模接觸工作的深度 | |
| 焊件接合面不堅固 | 增加超聲波焊接時間 |
| 增加保壓時間 | |
| 調大上模接觸工作的深度 | |
| 增加壓力 | |
| 焊接后、產品表面損壞 | 減少超聲波焊接時間 |
| 減少壓力 | |
| 檢查焊頭與被焊件的位置是否適當 | |
| 檢查焊件與底模是否接觸 | |
| 檢查底模是否固定 | |
| 系統出現過荷 | 減少壓力 |
| 調節頻率旋鈕 | |
| 檢查焊頭與變幅桿的接面是否松動 | |
| 更換大功率超聲波焊接機 | |
| 焊件接合面焊接不均勻 | 檢查焊件的大小（上、下是否吻合） |
| 加墊片于底模 | |
| 重新設計底模或超聲波焊頭 | |
| 在超聲波焊接時檢查焊件是否移動 | |
| 檢查焊件與超聲波底模是否接觸恰當 |
