原理是在沿管道轴线相距一定距离的两个截面处，分别安装结构相同的利用某种物理效应的传感器，如光学、电学、声学传感器。按照流体的流动方向，一般将这两个（或两组）传感器分别称为上游传感器和下游传感器。这些传感器将会向流体发射一定幅度的能量束（如光束、声束），或者在一定的空间范围内形成一定强度的能量场（如电场）。相关流量计工作原理如图所示。

相关流量计原理示意图

当被测流体在管道内流动时，流体内部自然发生的随机噪声现象会对传感器发出的能量束或它们所形成的能量场产生随机调制作用（幅值调制、相位调制或者二者的混合调制作用等）。利用传感器中的敏感元件会检测到这些调制作用引起的随机噪声信号，并产生相应的物理量（如电流、电压、频率、应力等）的变化。这些物理量随时间的变化也将呈现随机的性质。

通过适当的信号转换电路，分别从上、下游传感器提取出两组与被测流体流动状况有关的流动噪声信号。将两组信号作互相关运算，得到互相关函数的图形。其峰值位置所对应的时间位移就是随机信号的传递时间，由此即可计算出流体的速度。

优点是不需要标定，可制成夹装在管道上的夹钳形式，避免腐蚀和磨损，减少安装和维护费用。此外，传感器与管道尺寸无关，性能不受流体性质（如黏度、电导率和温度）的影响。