超声波多普勒流量计的测量原理是以物理学中的多普勒效应为基础的。根据声学多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率将不同于声源所发出的频率，这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。在超声波多普勒流量测量方法中，超声波发射器为一固定声源，随流体一起运动的固体颗粒起了与声源有相对运动的“观察者”的作用，当然它仅仅是把入射到固体颗粒上的超声波反射回接，发射声波与接收声波之间的频率差，就是由于流体中固体颗粒运动而产少的声波多普勒频移，由于这个频率差正比于流体流速，所以测量频差可以求得流速，进而可以得到流体的流量。因此，超声波多普勒流量测量的一个必要的条件是：被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体粒子或气泡等的两相介质，这个工作条件实际上也是它的一大优点，即这种流量测量方法适宜于对两相流的测量，这是其它流量计难以解决的，超声波多普勒流量计既不需要跟电磁流速流量计一样截开管道安装管段式传感器，也不需要使用截流装置，更不要安装固定的堰槽来控制水流从固定出口流淌。 多普勒流量计在清水和浑水中都可测量，还能测量反向流速。因此，作为一种极有前途的两相流测量方法和流量计，超声波多普勒流量测量方法目前正日益得到应用。