超声波切割刀是利用超声波的能量，将被切割材料的局部加热熔化，达到切割材料的目的，因此无需锋利的刃口。超声波橡胶切割刀的原理与传统意义上的压力式切割截然不同。
超声波切割刀可用于切割热塑性树脂板、片材、薄膜和层压材料，碳纤维复合材料，聚乙烯纤维、含碳或玻璃纤维(GFRP)的成型制品，橡胶、硫化胶乳、非硫化胶乳和食品等。
超声波切割刀基本构成是超声波换能器、变幅杆、切割刀（工具头），驱动电源。超声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流，输给超声波换能器。超声波换能器其实就相当于一个能量转换器件，它能将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动。伸缩运动的频率等同于驱动电源供出的高频交流电流频率。变幅杆的作用一是固定整个超声波振动系统，二是将换能器的输出振幅放大。切割刀（工具头）一方面进一步放大振幅，聚焦超声波。另一方面是输出超声波，利用切割刀的类似刃口，将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下，瞬间软化、熔化，强度大大下降。此时，只要施加很小的切割力，就可达到切割材料的目的。
超声波切割刀是直接将超声波能量加载到切刀上，切刀就变成一把带有超声波的切刀。在切割材料时，材料主要是被超声波能量软化和熔化的，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。这种切割方式适用于粗、厚、长等不方便设置砧板的材料的切割。如炼胶机输出的生胶分切，管子切割，冻肉、糖果、巧克力切割，印刷线路板，或手持式切割机等等。
超声波砧板式切割机的基本结构和超声波切刀式切割机类似，只是超声波输出部分不是切割刀，而是一个标准的超声波平面模具。在这里，该模具就相当于一块砧板。只不过，这是一块在作超声波振动的砧板。切割刀就还是用传统的、任何形状的均可，只是对刃口的锋利要求下降了，切刀的寿命也大大延长了。
