當超聲波作用于熱塑性塑料的接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區、由于焊區即兩焊件的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫，又由于塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩塑料的養觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當超聲波停止作用后，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固定型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，超聲波塑料焊接機強度能接近于原材料強度。
超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅び。、所加壓力P及焊接時間?等三因素。焊接時同和焊頭壓ガP是可以調節的，振幅び。由換能器和變幅桿決定。
其焊所需的能量
E=UmPT
這三個量相互應有個適宣值。能量E超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形。若E小，則不易焊。P也不能過大，這個壓力是焊接部分的邊長與邊綜每1mm的壓力之積。當焊接苯乙烯，AS、ABS等塑料時，這個壓力是1.47-2.94N/mm2左右。
關于焊接條件(功率與壓力)雖有個粗略的計算、但由于焊機的種類或塑料的性質、形狀不同而不同，故僅能有一個大致的判據。超聲波輸出功率與壓力的關系曲線。其中以變幅桿振幅為參變量。
結論是采用適合于工件的反射聲極的剛性，對減少為獲得高質量焊接所需的時間和振幅是有效的。