超声波焊机的主要部件是电源发生器、换能器、幅值调制器(有时称为振幅棒)和焊接头。功率发生器将电压为50-60Hz、电压为120V/240 V的电源转换为运行在20~40 Khz、电压为1300 V的电源。这些能量提供给换能器，换能器使用圆盘型压电陶瓷将电能转化为机械振动，也就是说，当高频电流通过压电陶瓷时，压电陶瓷会产生应变位移。
  转换器将振动传递给振幅调制器。振幅调制器放大超声波的振幅，并继续将其传送到焊接头。焊接头继续放大超声波的振幅并与部件接触。

  能量转移到组装的两个部件的焊接杆位置。由于焊接筋是尖尖设计的，能量集中在尖点位置，在压力作用下摩擦和热产生。热量是由两种摩擦产生的，一种是材料上下两部分之间的表面摩擦，另一种是材料的内部分子摩擦。正是由于摩擦所产生的热量，上、下两部分在焊接位置上熔化并连接在一起。

  对于同一种材料，有三个因素决定加热速率：频率、幅度和焊接压力。对于现有设备，如15 Khz、20 kHz、30 Khz或40 Khz，频率是固定的。因此加热速度通常可以通过焊接压力来改变。通常，压力越高，加热速率越快。此外，还可以改变幅度，与压力一样，幅度越大，加热速度越快。

  当然，过高的压力和振幅也会对焊接质量产生负面影响，如材料退化、泄漏、裂纹和溢出。因此，超声波焊接需要一个工艺参数的优化过程。确定了这些参数后，焊接过程可以达到稳定的输出，而且速度快，焊接强度大。这就是超声波焊接在批量生产中广泛应用的原因。

  焊接所需的热量取决于材料类型、焊接设计和设备规格。传统的控制热的方法是通过时间方式，即焊接一定时间，如0.2~1s(一般小于1s)。然而，今天的超声波焊接设备也可以设置和监测焊接距离、功率和能量。在经过适当训练的操作人员中，参数也可以根据实际情况和不同材料进行调整，从而获得一致的焊接效果。这也大大提高了焊接的灵活性和可靠性。