Ултразвуковите овлажнители са сравнително прости и същевременно изключително енергийно ефективни уреди. Ключовият компонент в този вид уреди са т.нар. ултразвукови дюзи. Това са малки компоненти със специфична мембрана, която вибрира с много висока честота – няколко милиона пъти в секунда. Тези вибрации увличат водата по определен начин и я карат да се разпръсква под формата на миниатюрни капки и по този начин се формира водна мъгла. Процесът е лесен за контрол, което позволява прецизно поддържане на желаните нива на влажност и същевременно се реализира с много ниска консумация на енергия. Дюзите са много надеждни и ако работят при подходящи условия, без проблем могат да бъдат използвани в продължение на над 10000 работни часа, като същевременно не е необходима почти никаква поддръжка за тях.
Защо обаче при толкова много предимства, тази технология не е много популярна? Отговорът е прост. Защото имат и някои недостатъци. Основният проблем е, че този тип системи, както и повечето други адиабатни овлажнители, нямат никакви хигиенни функции – те просто разпръскват водата, която им бъде подадена. Поради тази причина е изключително важно те да бъдат захранвани само с много чиста вода – обикновено осмозна или дейонизирана. Такова пречистване обаче не е никак просто и евтино и част от предимствата от високата енергийна ефективност и непретенциозно обслужване на ултразвуковото овлажняване се губят. Когато трябва да бъде изградена система за пречистването на водата специално за овлажнителите, то за малки обеми на овлажняване, системите стават твърде скъпи, сложни и неефективни. Затова този вид овлажняване обикновено е подходящо, където има пречистена вода налична заради други процеси на обекта.
Ултразвуковите овлажнители могат да се използват както за овлажняване във въздуховоди, така и за директно овлажняване на помещенията. Включително има и модели с много малки капацитети, които се използват като настолни уреди.