超聲波焊接機通過一個電晶體功能設備將當前50/60Hz的電頻轉變成20KHz或40KHz的電能高頻電能，供應給超聲波轉換器。轉換器將電能轉換成用于超聲波的機械振動能，調壓裝置負責傳輸轉變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。

超聲波焊接機熔接過程中，將其中一個工件固定，另一個工件以20/40kHz的頻率在其表面進行循環往復的振動，同時對工件施加壓力，使工件間形成一種牢固的結合，從而超聲波焊接機達到焊接的效果。

超聲波焊接頭將機械振動能直接傳輸至需壓合產品的一種聲學裝置，振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產生熱能使塑膠熔化，振動會在熔融狀態物質到達其介面時停止。

短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產生個強分子鍵，整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料。