I trasduttori piezoelettrici convertono l'energia elettrica alternata direttamente in energia meccanica attraverso l'uso dell'effetto piezoelettrico in cui ceri materiali cambiano dimensione se una carica elettrica è applicata agli stessi.

L'energia elettrica a frequenza ultrasonica è fornita al trasduttore dal generatore ultrasonico. Questa energia elettrica è applicata all'elemento-i piezoelettrico nel trasduttore che vibra. Queste vibrazioni sono amplificate dalle masse risonanti del trasduttore e dirette al liquido attraverso il piatto che irradia. Prima i trasduttori piezoelettrici utilizzavano materiali piezoelettrici come cristalli di quarzo naturale e titanato di bario che erano fragili e instabili. I trasduttori di oggi incorporano materiali piezoelettrici piu' forti, piu' efficienti e altamente stabili che furono sviluppati come risultato degli sforzi della marina US e della sua ricerca di sviluppare avanzati sonar transponder nel 1940. la grande maggioranza di trasduttori usati oggi per la pulizia ad ultrasuoni utilizzano gli effetti piezoelettrici.