在聲波傳播方向的風速分量將增加（或減低）聲波傳播速度，利用這種特性制作的聲學風速表可用來測量風速分量。聲學風速表至少有兩對感應元件，每對包括發聲器和接收器各一個。使兩個發聲器的聲波傳播方向相反，如果一組聲波順著風速分量傳播，另一組恰好逆風傳播，則兩個接收器收到聲脈沖的時間差值將與風速分量成正比。如果同時在水平和鉛直方向各裝上兩對元件，就可以分別計算出水平風速、風向和鉛直風速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優點，聲學風速表發射的聲波頻率多在超聲波段。
