当超声波作用于热塑性塑料界面时，每秒会产生数万次高频振动。这种高频振动达到一定的振幅。超声波能量通过上部焊件传递到焊接区域。由于焊接区域（即两个焊缝之间的界面）的声阻较高，会产生局部高温。由于塑料导热性差，无法及时分布并聚集在焊接区域，导致两种塑料的接触面迅速熔化，再加上一定的压力，使它们合二为一。当超声波停止工作时，让压力持续几秒钟，使其凝固并形成固体分子链，从而达到焊接的目的，焊接强度可以接近原材料的强度。超声波塑料焊接机的质量取决于换能器焊接接头的振幅、施加的压力和焊接时间。焊接时间和焊接压力可调，振幅由传感器和喇叭决定。这三个量的相互作用有一个合适的值。当能量超过一定值时，塑料熔化量大，焊接材料易变形。如果能量很小，就不容易焊牢，施加的压力也不能太大。该压力是焊接部分边缘长度和边缘每毫米压力的乘积。