向かい合うトランスデューサー(超音波送受信器)間を超音波パルスが伝播する所要時間を計測し、双方からの伝播時間を比較しています。空気に動きが無い状態ではすべての超音波パルスの伝播時間が等しくなります。風が吹くと、風と反対方向に発射された超音波が対面のトランスデューサーに到達する時間に遅延が生じます。それぞれの対のトランスデューサー間での伝播時間の変化を元に、システムが風速と風向の値を算出します。
下の超音波風速計の画像をクリックすると超音波伝播のイメージ動画が再生されます。