超聲波清洗機的最基本結構由超聲頻電源、清洗槽和換能器組成。清洗槽通常用不銹鋼板制成，與換能器粘結的槽壁厚度不宜太厚，以減少聲能損失，一般取1.5～3mm厚。粘結面需要噴沙處理使其粗糙以得到牢固的粘接，而與清洗液接觸的一面要拋光以減少空化腐蝕。聲強一般取0.3～2W/cm2，清洗污物結合力大的清洗件時常采用高的聲強。專用快速清洗機聲強有時達到幾十瓦/平方厘米。

超聲波換能器目前大多采用展寬喇叭形夾心式壓電換能器。大功率清洗機通常采用多個換能器組合，電端并聯由一個超聲頻電源驅動，為此，要求換能器的特性，尤其是共振頻率一致，這在實際生產中很困難做到。換能器一般安裝在清洗槽底，也可以安裝在槽的側壁，依清洗要求而定。有時為了能靈活地安排超聲波換能器，換能器不固定安裝在清洗槽上，而是幾個換能器安裝在一個密閉的不銹鋼匣里，這種結構有時稱為浸沒式或投入式換能器。可以投入清洗槽中靈活布置，尤其是清洗大工件時更為適合，此時槽可以用吸聲小的材料，如瓷磚制成，不必用不銹鋼板。

換能器與不銹鋼板的連接，要求聲傳導良好，一般采用特制的膠粘接。對膠的要求不但要求粘結力強，而且疲勞強度要高，且能在較高溫度和濕度環境下工作。

根據不同應用，超聲清洗設備除基本組成部分外，還有各種附屬設備。如需要在一定溫度下清洗，則應設有加熱器和控溫裝置;為避免清洗件直接壓在清洗槽底而影響清洗效果，一般設有金屬網籃或吊架來盛吊清洗件懸于清洗槽中;如果需要用揮發性大的有機溶劑清洗，則應設有冷凝、循環過濾回收溶劑系統等等。