在管路中不同方向上的傳播
 
當管內液體流動時，順流和逆流方向的超聲波傳播時間有微小的差別。這類似于一個人在河中順流和逆流游泳，游過相同的距離所用的時間會有差別。這個時差和液體的流速大小成正比關系。傳感器電路系統通過精準測量該時差可以計算出液體的流速，綜合管路的尺寸信息，可以得到液體流量。這就是超聲波時差法的基本工作原理。
 
方向上的傳播時間差
 
當液體流速較高，管路直徑較大的時候，時差相應也大，容易被電路系統解析，因此相關的應用，如石油、天然氣的輸送和居民用水計量等，已經有很多成熟的解決方案。而當管路較小，流速較低時，時差很小，需要非常精確穩定的軟硬件系統才能解析，這也是全世界擁有小管徑超聲波流量測量能力的公司數量稀少的重要原因。