在平靜的空氣中，聲波的傳播速度被在風方向上的空氣流動所改變。如果風向和聲波的傳播方向相同，就會提高聲波的傳播速度，反之則會減小聲波的速度。在一個固定的測量路徑中，在不同的風速和風向上疊加而成的聲波傳播速度會導致不同的聲波傳播時間。超聲波風速儀原理是測量超聲波脈沖在兩個探頭之間傳播的時間來計算空氣移動的速度，也就是風速。
超聲波風速儀最早于1950年代被開發出來，是一款利用超聲波在空氣中傳播時間差來測量風速、風向的測量儀器。具有重量輕、沒有任何移動部件、堅固耐用的特點，而且不需維護和現場校準，能同時輸出風速和風向。它的發射和接收器件完全封裝在上部的密閉器件里，發射器和接收器之間通過底部平面的反射來進行超聲波的傳遞。通過計算氣流對超聲波發射和接收的影響來計算風速。
考慮到測量數據的準確性和代表性，使用超聲波風速儀需要注意以下一些問題。
1、為了提高測風儀器測量結果的區城代表性，考慮到地形和障礙物對風速測定影響，一般要求測風儀需安裝在開闊地、10m高處，即測風儀器與障礙物的距離必須至少10倍于障礙物高出測風儀器的高度。
2、為了提高側風儀暴利量結果的時間代表性，對一段時間內測量的數值進行平均。
3、為了使側風儀理測量結果具有比較性，必須使用統一規定型號的測試儀器。
4、選擇測風儀器時必須考慮到側風儀器的機械構造特性和空氣動力學特性。機械構造方面的特性，指準確度、靈敏度、分辨率、啟動風速、量程范圍等?？諝鈩恿W特性，指阻尼比、時間常數、距離常量、慣性等。
