Ultrazvočni merilniki pretoka merijo vodo ali druge tekočine, v nekaterih primerih pa tudi pline, ki tečejo skozi cevi. Ti merilniki lahko merijo tako hitrost kot prostorninski pretok tekočine. So enostavni za uporabo, saj se za razliko od večine vrst merilnikov ultrazvočni merilniki pretoka pripnejo na cevi in ne vgradijo v njih, zato pretoka ni treba prekiniti, da bi ga namestili.
Obstajata dve glavni vrsti ultrazvočnih merilnikov pretoka – merilniki pretoka prehodnega časa in Dopplerjevi merilniki pretoka. Obe vrsti se pritrdita na zunanjo stran cevi, vendar se razlikujeta po metodi merjenja pretoka, vsaka metoda pa ima svoje prednosti in slabosti. Pretočni merilniki pretoka delujejo bolje za čiste tekočine, ki nimajo veliko zračnih mehurčkov ali trdnih delcev. Dopplerjev merilnik pretoka, nasprotno, zahteva, da ima tekočina mehurčke ali delce za merjenje pretoka, vendar zahtevajo tudi, da se tekočina premika z določeno hitrostjo ali nad njo.
Tranzitni ultrazvočni merilniki pretoka, imenovani tudi transmisijski merilniki pretoka, uporabljajo princip, imenovan fazni zamik. Dva pretvornika, ki pošiljata in sprejemata ultrazvočne energijske žarke, sta na cevi nameščena na določeni razdalji drug od drugega. Merilnik meri čas, v katerem energija potuje v vsako smer, in najde razliko med obema časoma. Ta razlika je neposredno sorazmerna s hitrostjo tekočine, ki jo merilec pretoka izračuna vsakič, ko opravi meritev.
Dopplerjev ultrazvočni merilnik pretoka uporablja Dopplerjev učinek, ki pravi, da je frekvenca zvočnih valov odvisna od tega, kako se premikata tako vir kot opazovalec zvoka. Tako kot merilniki časa prehoda tudi Dopplerjeve različice uporabljajo dva pretvornika, vendar en pretvornik samo pošilja, drugi pa samo sprejema. Pretvornik za pošiljanje pošilja ultrazvočne energijske žarke, delci ali mehurčki v tekočini pa povzročijo spremembo frekvence žarkov. Ta premik frekvence meri sprejemni pretvornik in je sorazmeren s hitrostjo tekočine.
Ultrazvočni merilniki pretoka so vsestranski, saj lahko merijo pretok več različnih tekočin, vključno ne samo z vodo, temveč tudi s kanalizacijsko vodo, olji in tekočinami, ki nastanejo v industrijskih procesih. Ti merilniki se najpogosteje uporabljajo za merjenje pretoka v ceveh, lahko pa se uporabljajo tudi za merjenje v odprtih kanalih. To se naredi z merjenjem nivoja vode v kanalu, ki se nato lahko poveže z volumetričnim pretokom.