Ultraäänimetallihitsaus löydettiin vahingossa 1830-luvulla. Tuolloin, kun suoritettiin nykyinen pistehitsauselektrodi plus ultraäänivärähtelytesti, havaittiin, että se voidaan hitsata myös silloin, kun virta ei mene läpi, joten ultraäänimetallihitsaustekniikka kehitettiin. Vaikka ultraäänihitsaus löydettiin aiemmin, vaikutusmekanismi ei ole toistaiseksi kovin selkeä. Se muistuttaa kitkahitsausta, mutta eroja on. Ultraäänihitsausaika on hyvin lyhyt. Paikallisen hitsausalueen lämpötila on alhaisempi kuin metallin uudelleenkiryttämislämpötila. Se eroaa myös painehitsaukseen, koska staattinen paine on paljon pienempi kuin painehitsauksen paine. Yleisesti uskotaan, että ultraäänihitsausprosessin alkuvaiheessa tangentiaalinen tärinä poistaa oksidit metallipinnalta ja aiheuttaa toistuvaa mikrohitsausta, muodonmuutosta ja karkean pinnan ulkonevan osan tuhoutumista kosketusalueen lisäämiseksi ja hitsausalueen alueen lisäämiseksi. Suuri samalla hitsausalueen lämpötila nousee, ja hitsauksen alueella tapahtuu muovin muodonmuutoksia. Kosketuspaineen vaikutuksesta muodostuu pistehitsaus, kun atomipainovoimaa voidaan lähestyä toisiltamme. Tällä hetkellä yleisemmin hyväksytty ultraäänimetallihitsauksen periaate selitetään seuraavasti: metallimateriaaleja hitsatessa ultraäänitaajuuden värähtelyvirta syntyy ultraäänigeneraattorista, ja sitten anturi käyttää käänteistä pietsosähköistä vaikutusta muuntaakseen sen elastiseen mekaaniseen tärinäenergiaan ja kulkee Akustinen järjestelmä syötetään hitsaukseen. Staattisen paineen ja elastisen tärinäenergian yhteisvaikutuksen vuoksi kahden hitsattavan työkalun kosketuspinnat aiheuttavat kitkaa, lämpötilan nousua ja muodonmuutoksia tuhoamaan oksidikalvon tai muut pintakiinnitteet ja tekemään puhtaiden liitäntöjen väliset metalliatomit äärettömän lähelle, mikä johtaa yhdistelmään ja difuusion, käytännöllisesti katsoen luotettavaan yhteyteen.
