测量要素为水流速率和流向，流向指水流流去的方向。是掌握海水运动规律的主要方法，为海洋科学研究、军事活动、海洋运输、渔业生产、港口建设等提供基础数据。

人类很早就通过观察水面的漂浮物来了解水流速度的大小。通过观测漂浮物测量表面流速度和流向的方法，一直沿用到18世纪末。随着转子式测流仪器的面世，开启了从水面到较深层进行分层流速观测的技术。20世纪50年代以后，在测流仪器研制中对电子学、声学技术的应用，推动了流速测量高精度、自动化的进程。20世纪末，利用声学多普勒效应的原理研制的声学多普勒海流剖面仪（ADCP），使多层无扰动测流和走航测流技术得到快速推广，观测数据实时传输成为现实。高频地波雷达成功用于探测海洋表面状态，为海洋表层流速观测开拓了一种新方式。未来海流观测将朝着快速、连续、自动化和实时化发展。

流速测量方法分为直接测量和遥感测量。直接测量是利用仪器中的感应元件在流速变化时产生的物理性质相应变化，依据两者间的变化关系和技术手段转换成流速测量值。是对表层或垂向剖面流速测量的常用方法。采用的仪器有转子式海流计、电磁海流计、声学多普勒海流剖面仪等。作业方式有：①定点测流。是以锚定的船舶、浮标、水上台架、水底基座等为载体，利用测流仪器按一定的时间间隔定时进行测量，以获得预定位置观测期间的流速数据。②走航测流。是以船舶、潜航器为载体，综合运用导航定位设备和声学多普勒海流剖面仪，在航行的同时测量流速，以获得预定航线上的流速数据。③浮标漂移测流。是以自由漂流的浮标为观测目标，按一定的时间间隔测定浮标的位置变化，获得该水域、该时段标层的流速流向值和流迹线。遥感测量是以高频地波雷达向观测海面发射电磁脉冲并接收反射回来的脉冲，利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制，在回波中提取相关信息反演，实现对观测海面大范围、高精度和全天候的监测。采用的观测设备是高频地波雷达系统。作业方式是在岸边或海上平台上设立雷达站，按一定的时间间隔定时探测海洋表面状态，以获得观测海域表面的流速分布状况。