同種あるいは異種金属の接合では超音波振動を印加することで、2つの金属どうしが摩擦を起こし金属表面の吸着物や、酸化皮膜が破壊され、接触面がクリーニングされ、平滑化されて凝着核が発生し、ツールと金属（溶着物）の間で相対運動が起こり、急激な塑性流動によって、接合面積が拡大されて溶着します。

尚、接合界面の形態については、一部の金属を除いて、溶融組織は認められず、相互拡散かあるいは、拡散に近い状態の固相接合とされている。

溶着の特徴

1. 電気伝導や熱伝導が大きい為に、電気溶接や銀ロウ付けなどの難しい材料に対して、溶着が可能である。
2. 他の溶接方法の様に溶融せず、固相状態で接合される為に熱的影響が少ない。
3. 数秒程度の短時間での溶着が可能で、材質を著しく変える程の熱的影響が少ない。
4. フラックス等が必要なく、接合部を清浄化する必要が無く、トータルコストが安い。
5. はんだ付けや銀ロウ接等を超音波溶着に換える事で、コストダウンが計れる。
6. 消費エネルギーは、電気溶接に比べて1/5〜1/20となり、省エネルギーとなる。

溶着可能な材質の組合せ