多普勒流量計基于多普勒效應進行流量測量。測量的先決條件是介質中包含有微小顆粒（礦物資或氣泡），特殊實用于生涯污水、工業廢水等介質的流體測量。城市地下管網雨污水中都含有肯定數量的雜質渺小顆粒或氣泡，它們以與水體雷同的速度移動。

傳感器浸入流體/水中（已知聲速）并發送頻率為f0的超聲波。吸收器（此處為反射器）以與活動雷同的速度U移動。發送器只能測量徑向速度Ur。反射器檢測具備多普勒效應的特定頻率反射器特征并且與速度Ur和聲速C兩者成正比的聲響。粒子以多普勒效應的特定頻率f1向發送者反向散射。頻率f1對應于 (BS-ISO 15769,2010)：

通過假如流體/水的速度與聲速相對比小，能夠運用泰勒級數簡化上述方程。發送和吸收波之間的頻率差別與徑向速度Ur直接相干。假如速度的垂直分量與水平分量相比能夠疏忽不計，則徑向速度與主速度和傳感器與底部之間的角度α成比例。因而，速度U為：

所以說，多普勒流量計向水中發射延續超聲波，超聲波碰到水中顆粒后反射；多普勒流量計吸收到的反射波的頻率將發作變更。多普勒流量計將記載這個頻率的變更值，并依據多普勒效應盤算出顆粒的運動速度。多普勒流量計具備易于裝置等特征。但也有如下的缺陷：

測量精度受顆粒濃度影響；實踐為點流速，而非斷面流速；信號穿透深度受奈奎斯特限制影響，通常不倡議運用大于DN800的管道中；流速由統計肯定zui終結果，而非實踐測量結果；須要穩固的流場條件；須要定期校對，通過對比測量進行校準。