Pengukur aliran ultrasonik mengandalkan perambatan gelombang ultrasonik dalam media yang mengalir untuk mencatat informasi laju aliran fluida, dan gelombang ultrasonik yang diterima dapat mendeteksi laju aliran fluida, dan kemudian mengubahnya menjadi laju aliran.
Pengukur aliran ultrasonik menghitung kecepatan dan aliran fluida sesuai dengan perbedaan waktu antara rambat gelombang ultrasonik dalam arah maju dan arah sebaliknya dalam cairan.
Sensor-sensor di bagian hulu dan hilir pengukuran akan memancarkan pulsa ultrasonik secara bersamaan, yang satu disebarkan ke hulu dan yang lainnya disebarkan ke hulu. Kecepatan rambat pulsa ultrasonik pada aliran maju lebih cepat dibandingkan pada aliran balik. Karena jarak sebenarnya dari kedua pulsa adalah sama, perbedaan waktu transmisi secara langsung mencerminkan besar kecilnya kecepatan fluida. Semakin besar perbedaan waktu kedua pulsa ultrasonik, semakin besar laju alirannya.
θ adalah Sudut antara berkas akustik dengan arah aliran zat cair, M adalah banyaknya rambat linier berkas akustik dalam zat cair, D adalah diameter pipa, T1 adalah waktu rambat berkas akustik dalam cairan. arah positif, T2 adalah waktu rambat berkas akustik dalam arah sebaliknya, ΔT adalah perbedaan waktu, ΔT=T1 -- T2.