當超聲波作用于熱塑性塑料接觸面時，每秒會產生數萬次高頻振動。這種具有一定振幅的高頻振動將超聲波能量通過上焊件傳遞到焊接區域。由于焊接區域為二，焊接界面處的聲阻較大，因此會產生局部高溫。另外，由于塑料的導熱性較差，一時無法及時分布，而聚集在焊接區域，導致兩種塑料的接觸面迅速熔化，施加一定的壓力后，兩者融合為一體。超聲波停止后，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固成型，形成一個強分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度可以接近原料的強度。超聲波塑料焊接的質量取決于三個因素:變送器焊接頭的振幅、外加壓力和焊接時間。焊接時間和焊接頭壓力可調，振幅由傳感器和喇叭決定。這三個量的相互作用有一個合適的值。當能量超過適當值時，塑性熔化量大，焊接材料易變形;如果能量小，不易焊接牢固，施加的壓力不能太大。壓力是焊接件邊長與每1mm邊緣壓力的乘積。
