在平静的空气中，声波的传播速度被在风方向上的空气流动所改变。如果风向和声波的传播方向相同，就会提高声波的传播速度，反之则会减小声波的速度。在一个固定的测量路径中，在不同的风速和风向上叠加而成的声波传播速度会导致不同的声波传播时间。超声波风速仪原理是测量超声波脉冲在两个探头之间传播的时间来计算空气移动的速度，也就是风速。
超声波风速仪最早于1950年代被开发出来，是一款利用超声波在空气中传播时间差来测量风速、风向的测量仪器。具有重量轻、没有任何移动部件、坚固耐用的特点，而且不需维护和现场校准，能同时输出风速和风向。它的发射和接收器件*封装在上部的密闭器件里，发射器和接收器之间通过底部平面的反射来进行超声波的传递。通过计算气流对超声波发射和接收的影响来计算风速。
考虑到测量数据的准确性和代表性，使用超声波风速仪需要注意以下一些问题。
1、为了提高测风仪器测量结果的区城代表性，考虑到地形和障碍物对风速测定影响，一般要求测风仪需安装在开阔地、10m高处，即测风仪器与障碍物的距离必须至少10倍于障碍物高出测风仪器的高度。
2、为了提高侧风仪暴利量结果的时间代表性，对一段时间内测量的数值进行平均。
3、为了使侧风仪理测量结果具有比较性，必须使用统一规定型号的测试仪器。
4、选择测风仪器时必须考虑到侧风仪器的机械构造特性和空气动力学特性。机械构造方面的特性，指准确度、灵敏度、分辨率、启动风速、量程范围等。空气动力学特性，指阻尼比、时间常数、距离常量、惯性等。
