超聲波焊接以超聲波超高頻率振動的焊頭(HORN),在適度的壓力下使兩塊塑膠的接合面產生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設計，可達到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來的不便，實現高效清潔的熔接。
典型超聲波焊接面的設計必須具備以下兩個功能：
1、舌榫的設計保證在焊接周期中對位方便。
2、焊線設計纖細，但必須有足夠的可熔化材料令焊接面熔合。
具體設計方式要視乎應用在焊接何種工件設備中。焊接壓力、震幅等參數可調，保證焊頭能接觸到焊接面并施壓，下工件為接受壓力部份，置于底模中不動。焊頭因產生超聲波高頻，令上工件生熱震動，因而能與下工件熔合，焊頭停止震動后，壓力保持,令熔解位置冷卻成型。整個焊接時間大多為少于一秒。
一、超聲波鉚接
將超聲波超高頻率振動的焊頭(HORN)壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發熱熔融成為鉚釘形狀，使金屬物件被鉚覆而固定。
二、超聲波埋植
以超聲波超高頻率的音波振動，借著焊頭(HORN)的傳導及適當的壓力，瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿)等擠入預留的塑膠孔內，并固定在設定深度。完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統在模具內成型的強度，并可免除射出受損及射出緩慢的缺點。
三、超聲波點焊
兩片塑膠要熔接時，因限于熔接物的條件，無法開設導熔線，可用點焊熔接，其原理是利用超聲波傳導至焊頭前端，從上板穿越至下板，而達到熔接的效果，并可同時點焊多點，提高工作效率。
四、超聲波切除
以超聲波高速振動的焊頭切除射出成形的塑膠件鋒銳的毛邊，及切除射入口，使塑膠原件在瞬間脫離射出流道，省去人工切除的工序，其優點切口光潔不開裂、不拉絲。適用于超聲波切除的材質有ABS、PS、壓克力、PC、塑鋼等，如太軟或富有彈性的塑膠則不適合超聲波切除。(塑膠料剛射出時還未冷卻前效果不佳)
五、超聲波成形
同超聲波鉚接類似。是將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，使其高頻率振動后將塑膠熔融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀，多使用于電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類的鏡片固定等。
