有两种基本的超声波流量计技术：多普勒频移技术和时差技术。
多普勒法超声波流量计的工作原理是：通过测量在流体中不连贯声音、泡沫、或微粒折射的声波频率偏移来测量流体的流速。当有流量时，随着流量的增加，频率偏移也增加。
时差法超声波流量计的工作原理是：通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速。有流速的地方，时间差随着流速的增加而增加。时差法超声波流量计有单个或多个信号通道。一个时差法超声波流量计的信号通道越多，它的精度就越高，也就是说它的精度越接近一个电磁式流量计的精度。
多普勒超声波流量计一直被应用于特殊场合，多年以来，它们在可靠性和其它一些问题破坏了它们的声誉。多普勒流量计，不管是插入式（湿敏传感器），还是外夹式，主要应用于废水中的淤泥测量、挖泥和采矿中的高浓度泥浆测量。
对于外夹装式超声波流量计，不管是多普勒法式还是多时差法式，一个重要的问题是：他们都不能对体积流量提供一个可跟踪的准确的信息说明。超声波流量计的性能说明常常是以高参考精度为主。应当注意的是提到的典型精度是速度精度，不是测量的体积流量的精度。一个能测量速度且具有高精度的超声波流量计，可能在测量体积流量时不具有高精度。
外夹装式超声波流量计另外一个重要的问题是管道衬里材料的不同，测量能力也不同。比如，沥青衬里材料在声学上比其它材料，如塑料有更好的性能。
多年来，多通道时差法流量计一直应用于大口径管道中高品质液体和气体的测量及密闭输送。这些装置受通道几何形状的限制，主要应用在大尺寸管道中，传感器的数量也增加了成本。
