Zgrzewanie ultradźwiękowe jest przemysłową metodę łączenia materiałów, w której fale akustyczne o wysokich częstotliwościach są wykorzystywane jako nośnik energii. Lokalnie oddziałująca na dociśnięte do siebie fragmenty łączonych materiałów fala ultradźwiękowa, powoduje ich uplastycznienie i stopienie, co w efekcie daje trwałe połączenie zgrzewanych materiałów. Zgrzewanie ultradźwiękowe pozwala na łączenie ze sobą dwóch elementów, nierzadko wykonanych z różnego rodzaju materiałów. W procesie zgrzewania ultradźwiękowego nie ma potrzeby stosowania elementów złącznych (kołki, sztyfty), lutów, ani połączeń adhezyjnych.

W przypadku zgrzewania ultradźwiękowego ciepło do połączenia detali uzyskuje się w wyniku drgań cząsteczek materiału, z którego są zbudowane. Drgania doprowadza się do jednego z detali w wyniku dociśnięcia do niego narzędzia ultradźwiękowego (sonotrody). Następnie są one przewodzone przez materiał do miejsca styku detali, gdzie zmieniają się w ciepło potrzebne do uzyskania połączenia. Ciepło wydziela się w wyniku wzajemnych drgań cząsteczek materiałów zgrzewanych i powierzchni zgrzewanych.

Drgania są wytwarzane przez układ składający się z przetwornika piezoceramicznego, który potrafi zmieniać impulsy napięciowe na drgania mechaniczne. Drgania są odbierane przez falowód i przekazywane do narzędzia. Do pobudzenia przetwornika niezbędny jest generator wytwarzający prąd o odpowiednim napięciu i częstotliwości.

Zgrzewanie ultradźwiękowe jest procesem najbardziej skomplikowanym technicznie i jak każdy z wymienionych procesów ma ograniczone zastosowanie. Ma jednak też szereg zalet, do których należą: możliwość bardzo precyzyjnego dawkowania wielkości energii potrzebnej do zgrzewania oraz wydzielenia jej w ściśle określonym miejscu.