超声波可在多种流体内传播的特点使其得到了广泛应用。十九世纪末超声波首先被用于试验过程，其在液体内产生的声场强度取决于声波的振荡和液体性质。混响时间（超声波停止发射后声场内某一点超声波延续的时间）是超声波在液体中入射、接收过程的重要指标，Mulders C.E.的研究结果表明混响时间与液体对超声波的吸收状况密切相关，超声波的传播速度和衰减系数会影响测试结果，声波理论的研究及应用促进了超声波热量表的研发。超声波流量计（基表）、温度传感器、积算器（主机）是超声波热量表的主要部件，利用水中传播时超声波具有的良好方向性、穿透性，热量表以换能器完成超声波信号的发射、接收，通过分析信号结果获得流速，测速过程无测试部件进入流场、无流场干扰，不同于早期的“侵入式”测量，上述特点有利于计量精度的提高，为其大范围应用奠定了基础，以测速方法的差别对该型式热量表分类。

供暖系统中以传播速度法实现流速测量占有较大比重，该方法又可分为三种，即“时差法”、“频差法”、“相差法”。“时差法”、“频差法”均需利用声波速度进行计算，声波传播速度与水温有关， 水温有变化时需修正。“相差法”不受水温影响但对波形有较高要求，现场使用易受干扰，限制了其应用。“频差法”有多个声波脉冲循环存在时相互间会发生干扰，影响频率差值的测量，该方法对超声波换能器的布置数量有一定要求。“时差法”的流速计算利用声波在水中逆流、顺流传播的时间差实现，对管径和水质有较好适应性，得到了广泛应用。