Ultralydsflowmåler er afhængig af udbredelsen af ultralydsbølger i det strømmende medium for at registrere væskens strømningshastighedsinformation, og de modtagne ultralydsbølger kan detektere væskens strømningshastighed og derefter konvertere den til strømningshastigheden.
Ultralydsflowmåleren beregner væskens hastighed og flow i henhold til tidsforskellen mellem udbredelsen af ultralydsbølgen i fremadgående retning og den modsatte retning i væsken.
Sensorerne i opstrøms og nedstrøms for målingen vil samtidigt udsende ultralydsimpulser, den ene forplantes opstrøms, og den anden forplantes opstrøms. Udbredelseshastigheden af ultralydsimpulsen i det fremadgående flow er hurtigere end i det omvendte flow. Fordi den faktiske afstand mellem de to impulser er den samme, afspejler forskellen i transmissionstiden direkte størrelsen af væskehastigheden. Jo større tidsforskellen er mellem de to ultralydsimpulser, jo større flowhastighed.
θ er vinklen mellem den akustiske stråle og væskens strømningsretning, M er antallet af lineære udbredelse af den akustiske stråle i væsken, D er diameteren af røret, T1 er udbredelsestiden for den akustiske stråle i positiv retning, T2 er udbredelsestiden for den akustiske stråle i modsat retning, ΔT er tidsforskellen, ΔT=T1 -- T2.