超聲波焊接是通過超聲波發生器將50/60赫茲電流轉換超音波金屬焊接成15、20、30或40 KHz 電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨後機械運動通過一套可以改變振幅的變幅杆裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。
一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器，換能器/變幅杆/焊頭三聯組，模具和機架 。
線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復的移動。一旦達到預期的焊接程度，振動就會停止，同時仍舊會有一定的壓力施加於兩個工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結合。
軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時，上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產生熱能，使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化，運動就停超音波熔接機止，兩個工件的焊接部分將凝固並牢牢的連接在一起。小的夾持力會導致工件產生最小程度的變形，直徑在10英寸以內的工件可以應用軌道式振動摩擦進行焊接。