Ultralydstrømningsmåler er avhengig av forplantningen av ultralydbølger i det strømmende mediet for å registrere strømningshastighetsinformasjonen til væsken, og de mottatte ultralydbølgene kan oppdage strømningshastigheten til væsken og deretter konvertere den til strømningshastigheten.
Ultralydstrømningsmåleren beregner hastigheten og strømningen til væsken i henhold til tidsforskjellen mellom forplantningen av ultralydbølgen i foroverretningen og den motsatte retningen i væsken.
Sensorene i oppstrøms og nedstrøms målingen vil samtidig sende ut ultralydpulser, den ene forplantes oppstrøms og den andre forplantes oppstrøms. Utbredelseshastigheten til ultralydpulsen i foroverstrømmen er raskere enn den i den motsatte strømmen. Fordi den faktiske avstanden til de to pulsene er den samme, reflekterer forskjellen i overføringstiden direkte størrelsen på væskehastigheten. Jo større tidsforskjellen er mellom de to ultralydpulsene, desto større er strømningshastigheten.
θ er vinkelen mellom den akustiske strålen og strømningsretningen til væsken, M er antallet lineære forplantninger av den akustiske strålen i væsken, D er diameteren til røret, T1 er forplantningstiden til den akustiske strålen i positiv retning, T2 er forplantningstiden til den akustiske strålen i motsatt retning, ΔT er tidsforskjellen, ΔT=T1 -- T2.