該領域的最新發展是超聲波牙刷，其使用超聲波清潔牙齒。為了使牙刷被認為是“超聲波的”，它必須以至少20,000 Hz或每分鐘2,400,000次運動的最小頻率發出電波。通常，由美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的超聲波牙刷的工作頻率為1.6 MHz，相當于每分鐘192,000,000次移動。

超聲波牙刷發出的振動頻率很高，但幅度很小。這些振動使構成牙菌斑的細菌鏈斷裂，并消除了它們在牙齦線以下最多5毫米處與牙齒表面的附著方法。

某些超聲波牙刷（例如Emmi-Dent）僅提供超聲波運動。其他超聲波牙刷（例如Ultreo和Megasonex）可提供每分鐘9,000至40,000次運動的額外聲波振動（與聲波牙刷相當），以提供額外的掃動運動，從而有助于清除食物顆粒和細菌鏈殘留物。這些超聲波牙刷中的聲波振動幅度可能低于同類聲波牙刷，因為細菌鏈不需要通過聲波振動去除，只需將其掃除即可，因為它們已被超聲波破壞。

由于術語“超聲波”和“聲波”的相似性，市場上有些混亂，并且聲波牙刷經常被誤貼為超聲牙刷。以每分鐘少于2,400,000個移動（20,000 Hz）的頻率或振動操作的牙刷是“聲波”牙刷。之所以稱為“聲波”，是因為其工作頻率（例如每分鐘31,000次運動）在大約20 Hz至大約20,000 Hz的人類聽力范圍內。只有發出超聲波或振動頻率高于人類聽力上限的牙刷才能稱為“超聲波”牙刷。

有人聲稱電動牙刷比手動牙刷更有效，因為它們較少依賴于使用者的個人刷牙技術。一些牙醫還聲稱，他們可以幫助孩子克服對牙醫的恐懼。獨立研究發現，大多數電動牙刷都沒有比手動牙刷更有效的方法-假設手動牙刷有效地使用了。盡管不確定臨床重要性，但已經發現旋轉振動模型比手動振動模型略好。研究得出結論，完成刷牙的方式（包括花費的時間）比選擇刷牙更為重要。但是，對于手靈巧程度有限或難以伸入后牙的患者，牙醫認為電動牙刷特別有益。2014年的Cochrane評論顯示電動牙刷比手動牙刷更有效：使用一到三個月后和使用三個月后，牙菌斑堆積和牙齦發炎分別減少了11％和6％。更大-減少21％的牙菌斑和減少11％的牙齦發炎。此外，已顯示市售超聲波牙刷產生的超聲波破裂牙斑由致齲性?變形鏈球菌細菌鏈組成，破壞了它們的細胞壁并消除了與牙釉質表面的附著方法，距離牙斑5 mm。

電動牙刷的有效性不僅取決于其作用方式和正確使用方式，還取決于牙刷頭的狀況。大多數制造商建議至少每三到六個月或一旦刷頭明顯變質就更換一次。

現代電動牙刷在12 V或更低的低壓下運行。少數裝置使用降壓變壓器為電刷供電，但大多數裝置使用裝在手柄內的電池，通常但并非總是可充電且不可更換，該電池被密封以防止水損壞。早期的NiCd電池牙刷使用金屬片連接充電基座，而某些牙刷則使用感應充電。

據地球之友說： “一次性電動牙刷是一種糟糕的產品的例子……實際上不可能從電池和塑料外殼中分離出這種技術，這意味著有價值且經常有毒的材料被傾倒在垃圾填埋場或在焚化爐中燃燒。”。