超聲波物位計的工作原理是由換能器（探頭）發出超聲波脈沖遇到被測介質表面被發射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質表面的距離成正比。此距離值s與聲速C和傳輸時間T之間的關系可以用公式表示：S=C×T/2。

由于發射的超聲波脈沖有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區內的反射波與發射波重迭，無法識別，不能測量器距離值。這個區域稱為測量盲區。盲區的大小與超聲波物位計的型號有關。特點  由于采用了的微處理器和的EchoDiscovery回波處理技術，超聲波物位計可以應用于各種復雜工況。“虛假回波學習”功能使得儀表在多個虛假回波的工況下，可正確地確認真實回波，獲得準確的測量結果。換能器內置溫度傳感器，可實現測量值得溫度補償。

超聲波換能器采用聲學匹配之技術，使其發射功率能更有效地輻射出去，提高信號強度，從而實現準確測量。