由探头发出超声波脉冲，以声波速度传播，遇到被测介质表面被反射，部分反射回波被同一探头接收，转换成电信号。由于探头到被测介质表面的距离与从发射到接受一超声波脉冲所需的时间成正比，由此可换算出被测介质的物位高度。

如果被测介质与探头距离太近，会造成反射波与发射波重叠，无法正确测量的这段距离称之为盲区。盲区的大小与超声波脉冲的频率有关。