Przepływomierze ultradźwiękowe mierzą wodę lub inne ciecze, aw niektórych przypadkach gazy przepływające przez rury. Mierniki te mogą mierzyć zarówno prędkość, jak i przepływ objętościowy cieczy. Są proste w użyciu, ponieważ, w przeciwieństwie do większości typów przepływomierzy, ultradźwiękowe przepływomierze zaciskają się na rurach, a nie są instalowane w nich, dzięki czemu nie trzeba przerywać przepływu w celu zainstalowania jednego z nich.
Istnieją dwa główne typy przepływomierzy ultradźwiękowych — przepływomierze czasu przejścia i przepływomierze Dopplera. Oba typy zaciskają się na zewnętrznej stronie rur, różnią się jednak metodą pomiaru przepływu, a każda metoda ma swoje zalety i wady. Przepływomierze tranzytowe lepiej sprawdzają się w przypadku czystych cieczy, które nie zawierają wielu pęcherzyków powietrza ani cząstek stałych. Z kolei przepływomierze dopplerowskie wymagają, aby ciecz zawierała bąbelki lub cząstki w celu pomiaru przepływu, ale wymagają również, aby ciecz poruszała się z określoną prędkością lub powyżej.
Przepływomierze ultradźwiękowe w czasie tranzytu, zwane również przepływomierzami transmisyjnymi, wykorzystują zasadę zwaną przesunięciem fazowym. Dwa przetworniki, które wysyłają i odbierają wiązki energii ultradźwiękowej, są umieszczone w pewnej odległości od siebie na rurze. Miernik mierzy czas potrzebny energii na podróż w każdym kierunku i znajduje różnicę między tymi dwoma czasami. Różnica ta jest wprost proporcjonalna do prędkości cieczy, która jest obliczana przez przepływomierz za każdym razem, gdy dokonuje pomiaru.
Przepływomierze ultradźwiękowe Dopplera wykorzystują efekt Dopplera, który mówi, że częstotliwość fal dźwiękowych zależy od tego, jak porusza się zarówno źródło, jak i obserwator dźwięku. Podobnie jak mierniki czasu przejścia, odmiany Dopplera wykorzystują dwa przetworniki, ale jeden przetwornik tylko wysyła, a drugi tylko odbiera. Przetwornik wysyłający wysyła ultradźwiękowe wiązki energii, a cząsteczki lub pęcherzyki w cieczy powodują zmianę częstotliwości wiązek. To przesunięcie częstotliwości jest mierzone przez przetwornik odbiorczy i jest proporcjonalne do prędkości cieczy.
Przepływomierze ultradźwiękowe są wszechstronne, ponieważ mogą mierzyć przepływ kilku różnych cieczy, w tym nie tylko wody, ale także ścieków, olejów i cieczy wytwarzanych w procesach przemysłowych. Mierniki te są najczęściej używane do pomiaru przepływu w rurach, ale mogą być również używane do pomiaru przepływu w kanałach otwartych. Odbywa się to poprzez pomiar poziomu wody w kanale, który można następnie powiązać z przepływem objętościowym.