Tehnično načelo merilnikov pretoka vključuje merjenje hitrosti, variacij tlaka ali fizičnih učinkov tekočine v cevovodu in naknadno pretvorbo teh meritev v vrednost pretoka. Medtem ko različne vrste merilnikov pretoka uporabljajo različna načela delovanja, ostaja njihova osnovna funkcija enaka: pretvorba "stanja pretoka" v merljiv fizični signal.
Elektromagnetni merilniki pretoka delujejo na podlagi Faradayevega zakona elektromagnetne indukcije. Ko prevodna tekočina teče skozi magnetno polje, preseka črte magnetnega pretoka in tako ustvari inducirano elektromotorno silo (EMF). Ker je ta inducirana EMF neposredno sorazmerna s hitrostjo tekočine, je mogoče volumetrični pretok natančno izračunati. Ta metoda se ne opira na mehanske gibljive dele in je še posebej -primerna za merjenje tekočin, ki imajo določeno stopnjo električne prevodnosti.
Nasprotno pa ultrazvočni merilniki pretoka uporabljajo značilnosti širjenja zvočnih valov v tekočini. Hitrost tekočine izračunajo z merjenjem časovne razlike med ultrazvočnimi signali, ki potujejo v smeri navzdol in navzgor. Ker pretok tekočine vpliva na hitrost širjenja zvočnih valov, lahko hitrost pretoka razberemo iz te izmerjene časovne razlike. Ta tehnika predstavlja brez{3}}kontaktno merilno metodo in ponuja široko paleto uporabnosti.
Mehanski merilniki pretoka-, kot so turbinski merilniki pretoka ali zobniški merilniki pretoka-delujejo tako, da izkoriščajo energijo tekočine za poganjanje vrtenja ali gibanja notranjih mehanskih komponent; stopnja pretoka se nato izračuna na podlagi ugotovljenega razmerja med vrtilno hitrostjo ali premikom in pretokom tekočine. Po drugi strani pa merilniki pretoka diferenčnega tlaka izpeljejo stopnjo pretoka z merjenjem razlike tlaka v dušilni napravi (kot je zaslonka ali venturijeva cev) in z uporabo Bernoullijeve enačbe. Vsaka od teh metod ima edinstvene lastnosti in je najprimernejša za posebne delovne pogoje in merilne zahteve.
