Virtausmittareiden taustalla oleva tekninen periaate sisältää nesteen nopeuden, paineen vaihteluiden tai fysikaalisten vaikutusten mittaamisen putkilinjassa ja sen jälkeen näiden mittausten muuntamisen virtausnopeusarvoiksi. Vaikka erityyppiset virtausmittarit käyttävät erilaisia toimintaperiaatteita, niiden ydintoiminto pysyy samana: "virtaustilan" muuttaminen mitattavissa olevaksi fysikaaliseksi signaaliksi.
Sähkömagneettiset virtausmittarit toimivat Faradayn sähkömagneettisen induktion lain perusteella. Kun johtava neste virtaa magneettikentän läpi, se leikkaa magneettivuon linjojen poikki ja muodostaa siten indusoidun sähkömotorisen voiman (EMF). Koska tämä indusoitu EMF on suoraan verrannollinen nesteen nopeuteen, tilavuusvirtausnopeus voidaan laskea tarkasti. Tämä menetelmä ei perustu mekaanisiin liikkuviin osiin, ja se soveltuu erityisen hyvin-nesteiden mittaamiseen, joilla on tietty sähkönjohtavuus.
Ultraäänivirtausmittarit päinvastoin hyödyntävät ääniaaltojen etenemisominaisuuksia nesteessä. Ne laskevat nesteen nopeuden mittaamalla aikaeron ultraäänisignaalien välillä, jotka kulkevat myötä- ja vastavirtaan. Koska nesteen virtaus vaikuttaa ääniaaltojen etenemisnopeuteen, virtausnopeus voidaan päätellä tästä mitatusta aikaerosta. Tämä tekniikka on kosketukseton mittausmenetelmä ja tarjoaa laajan valikoiman käyttömahdollisuuksia.
Mekaaniset virtausmittarit-kuten turbiinien virtausmittarit tai vaihteiston virtausmittarit-toimivat hyödyntämällä nesteen energiaa sisäisten mekaanisten komponenttien pyörimisen tai liikkeen ohjaamiseen. virtausnopeus lasketaan sitten pyörimisnopeuden tai siirtymän ja nestevirtauksen välisen vakiintuneen suhteen perusteella. Toisaalta paine-eromittarit päättelevät virtausnopeuden mittaamalla paine-eron kuristuslaitteen (kuten suutinlevyn tai venturiputken) poikki ja soveltamalla Bernoullin yhtälöä. Jokaisella näistä menetelmistä on ainutlaatuiset ominaisuudet ja ne sopivat parhaiten tiettyihin käyttöolosuhteisiin ja mittausvaatimuksiin.
