העיקרון של ריתוך מתכת קולי הוא שיטה מיוחדת לשימוש באנרגיית הרטט המכנית של תדר קולי לחיבור מתכות זהות או שונות. כאשר מתכת מרותכת על ידי אולטרסאונד, היא לא מספקת זרם לחומר העבודה ולא מחילה מקור חום בטמפרטורה גבוהה לחומר העבודה, רק בלחץ סטטי, אנרגיית הרטט של מסגרת התיל הופכת לעבודת חיכוך, אנרגיית דפורמציה ועליית טמפרטורה מוגבלת בין חלקי העבודה . ההתקשרות המתכתית בין המפרקים היא ריתוך במצב מוצק שמתממש ללא נמס חומר הבסיס. לכן, הוא מתגבר ביעילות על הנתזים והחמצון הנגרמים על ידי ריתוך התנגדות. מכונת ריתוך מתכת אולטראסונית יכולה לבצע ריתוך חד נקודתי, ריתוך רב נקודתי וריתוך רצועות קצרות על חוטי תיל דק או יריעות של מתכות לא ברזליות כגון נחושת, כסף, אלומיניום וניקל. זה יכול להיות בשימוש נרחב בריתוך של מובילי SCR, חלקי נתיך, מובילים חשמליים, חלקי עמודי סוללת ליתיום וכרטיסיות.