分體式多普勒流量計的測量原理是以物理學中的多普勒效應為基礎的。根據聲學多普勒效應，當聲源和觀察者之間有相對運動時，觀察者所感受到的聲頻率將不同于聲源所發出的頻率。這個因相對運動而產生的頻率變化與兩物體的相對速度成正比。

　　在超聲波多普構流量測量方法中，超聲波發射器為一固定聲源，隨流體一起運動的固體顆粒起了與聲源有相對運動的“觀察者”的作用，當然它僅僅是把入射到固體顆粒上的超聲被反射回接收數據。發射聲波與接收聲波之間的頻率差，就是由于流體中固體聯粒運動而產生的聲波多普勒頻移。由于這個頻率差正比干流體流速，所以測量頻差可以求得流速，進而可以得到流體的流量。

　　分體式多普勒流量計測量的一個必要的條件是：被測流體介質應是含有一定數量能反射聲波的固體粒子或氣泡等的兩相介質。這個工作條件實際上也是它的一大優點，即這種流量測量方法適宜于對兩相流的測量，這是其它流量計難以解決的問題。因此，作為一種有前途的兩相流測量方法和流量計，超聲波多普勒流量測量方法目前正日益得到應用。

　　分體式多普勒流量計可獲得多個深度流速數據，除了以這些流速計算平均流速外，這些不同深度原始流速數據還有另外的處理方式。例如，獲得某幾個深度流速數據后，不是直接用來計算平均流速，而是通過模型計算更多深度及位置的流速，在流體截面上形成等流速線，然后通過等流速線及類似環形積分區域計算得到平均流速或者直接計算流量。這種原始流速處理方式帶來的，是更為廣泛的流體形態適應性。計算平均流速時，是用每條等流速線在截面上一點點積分算出來，可想而知，這么做就算是同一截面出現了上層下層流體方向相反也沒關系，照樣可以積分得出相對準確結果。