Ultrazvukový prietokomer sa spolieha na šírenie ultrazvukových vĺn v prúdiacom médiu na zaznamenávanie informácií o prietoku tekutiny a prijaté ultrazvukové vlny dokážu zistiť rýchlosť prietoku tekutiny a potom ju previesť na rýchlosť prietoku.
Ultrazvukový prietokomer počíta rýchlosť a prietok kvapaliny podľa časového rozdielu medzi šírením ultrazvukovej vlny v doprednom a spätnom smere v kvapaline.
Senzory pred a za meraním budú súčasne vysielať ultrazvukové impulzy, pričom jeden sa šíri proti prúdu a druhý proti prúdu. Rýchlosť šírenia ultrazvukového impulzu v doprednom toku je vyššia ako v spätnom toku. Pretože skutočná vzdialenosť dvoch impulzov je rovnaká, rozdiel doby prenosu priamo odráža veľkosť rýchlosti tekutiny. Čím väčší je časový rozdiel dvoch ultrazvukových impulzov, tým väčší je prietok.
θ je uhol medzi akustickým lúčom a smerom prúdenia kvapaliny, M je počet lineárnych šírení akustického lúča v kvapaline, D je priemer potrubia, T1 je čas šírenia akustického lúča v kvapaline. kladný smer, T2 je čas šírenia akustického lúča v opačnom smere, ΔT je časový rozdiel, ΔT=T1 -- T2.