Ultrazvukové vodoměry pracují na principu využití zvukových vln k měření průtoku vody. Ultrazvukové měření je založeno na principu, podle kterého různým signálům trvá cesta mezi dvěma snímači různě dlouho. Nazývá se metoda diferenciální doby přepravy. Tato metoda měří, jak dlouho trvá ultrazvukovému signálu cesta od jednoho snímače ke druhému a zpět. Když není v potrubí žádný průtok, doby průchodu signálu jsou ve směru průtoku a v opačném směru stejné. Když voda začne protékat potrubím, ultrazvukové signály se ve směru průtoku zrychlují a v opačném směru zpomalují.