Nawilżacze powietrza ultradźwiękowe są najbardziej popularne na rynku. Działają na zasadzie mechanicznego rozbijania wody za pomocą ultradźwięków na drobne cząsteczki pary, widoczne jako biała mgiełka. Ich budowa jest bardziej skomplikowana od pozostałych rodzajów nawilżaczy. Najwyższa wilgotność panuje w pobliżu urządzenia (w środku mgiełki).