Ултразвучни мерач протока се ослања на ширење ултразвучних таласа у медијуму који тече да би забележио информације о брзини протока течности, а примљени ултразвучни таласи могу детектовати брзину протока течности, а затим је претворити у брзину протока.
Ултразвучни мерач протока израчунава брзину и проток течности према временској разлици између простирања ултразвучног таласа у правцу напред и обрнутог смера у течности.
Сензори узводно и низводно од мерења ће истовремено емитовати ултразвучне импулсе, један се шири узводно, а други узводно. Брзина ширења ултразвучног импулса у напредном току је већа од оне у обрнутом току. Пошто је стварна удаљеност два импулса иста, разлика у времену преноса директно одражава величину брзине течности. Што је већа временска разлика два ултразвучна импулса, већа је и брзина протока.
θ је угао између акустичног снопа и правца струјања течности, М је број линеарног простирања акустичног зрака у течности, Д је пречник цеви, Т1 је време простирања акустичног зрака у течности. позитиван правац, Т2 је време простирања акустичног зрака у обрнутом смеру, ΔТ је временска разлика, ΔТ=Т1 -- Т2.