超聲波物位計安裝于容器上部，在電子單元的控制下，探頭向被測物體發射一束超聲波脈沖。聲波被物體表面反射，部分反射回波由探頭接收并轉換為電信號。從超聲波發射到重新被接收， 其時間與探頭至被測物體的距離成正比。電子單元檢測該時間，并根據已知的聲速計算出被測 距離。通過減法運算就可得出物位值。
超聲波在氣體中的傳播速度受氣體溫度所影響，因此物位計工作時需要檢測氣體溫度， 對聲速進行補償，以保證測量精度。物位計發射超聲波脈沖時，不能同時檢測反射回波。由于發射的超聲波脈沖具有一定的時間寬度，同時發射完超聲波后傳感器還有余振，期間不能檢測反射回波，因此從探頭表面向下開始的一小段距離無法正常檢測，這段距離稱為盲區。
