Em muitos processos, a regulação do caudal permite controlar reacções químicas ou propriedades físicas através de um controlo de variáveis como a pressão, a temperatura ou o nível. O caudal é uma variável bastante difícil de medir quando se pretendem medições rigorosas. O método mais simples para a medição do caudal consiste em determinar a variação da massa do fluído por unidade de tempo. Este método assume que a massa do fluído é conservada, ou seja, a massa que entra na conduta é a mesma que sai da conduta para o mesmo intervalo de tempo. Na prática, o método utiliza a variação da massa por unidade de tempo para medir o caudal. Em numerosas situações, isto é impraticável como, por exemplo, quando a densidade de um fluído é alterada por variações da pressão ou da temperatura. Consequentemente, têm de ser usados outros métodos para se obter uma medição de caudal rigorosa.

Estes métodos, nos quais se incluem os medidores ultrassónicos, têm em consideração propriedades do fluído como a densidade e a viscosidade, entre outras. A densidade pode ser defenida, de uma forma muito simplificada, como sendo a variação da massa por unidade de volume. A temperatura e a pressão afectam a densidade de uma substância. Este efeito varia de acordo com as propriedades físicas de uma substância. Os gases são os mais afectados por este efeito e os sólidos são os menos afectados, os liquidos situam-se, geralmente, entre estes dois extremos.

O efeito da pressão e da temperatura na densidade de sólidos e líquidos pode na maioria das situações ser negligenciado. O mesmo não acontece com os gases em cuja alteração da pressão ou temperatura provoca alterações bastante significativas e, consequente, nas medições dos caudais dos gases e, por isso, terá que se ter em atenção este facto.

A viscosidade é uma propriedade que determina o movimento livre de um fluído num caudal. Uma substância com uma viscosidade elevada apresenta uma alta resistência para o movimento do fluído. A viscosidade pode ser descrita como uma propriedade que contribui para a existência de caudais turbulentos ou laminares. A viscosidade é afectada significativamente pela variação da temperatura e da pressão. Normalmente, um aumento da temperatura provoca uma diminuição da viscosidade e vice-versa.

Frequentemente, são usados dois tipos de medidores ultrasónicos em medições de caudais em tubos fechados. O primeiro, denominado "Trasit time", baseia-se na transmisão de pulsações, enquanto o segundo, denominado "Doppler", utiliza, geralmente, a transmissão contínua de ondas. Estes dois tipos de medidores completam-se mais do que competem.

Os medidores "Transit time" baseiam-se no intervalo de tempo que demora uma pulsação de som a percorrer uma distância fixa, primeiro na direcção do caudal e depois em direcção oposta ao caudal. Estes medidores apresentam medições bastante rigorosas quando são devidamente instalados e utilizados. Os medidores "Doppler" baseiam-se nas alterações de frequência do som disperso ou reflectido devido ao movimento das particulas do fluído do caudal. Estes medidores não são considerados tão rigorosos como os medidores "Transit time". Os medidores "Doppler" são, normalmente, mais usados e menos dispendiosos que os medidores "Transit time".