使用超声波焊接时，超声波频率的机械振动以特定的振幅、压力和持续时间传送至要焊接的材料中。分子摩擦和界面摩擦产生热能，将材料熔化。

超声波焊接系统的加热件为振动臂。振动臂由换能器、变幅杆和焊头组成。振动臂以超声波频率收缩和膨胀。产生的振动为纵波。焊头的振动，即峰值点和原始位置间的距离被称为振幅 - 超声波焊接时该数值在5µm和50μm之间。

波长λ由材料特性值，即声速和频率决定。