El principi tècnic darrere dels mesuradors de cabal consisteix a mesurar la velocitat, les variacions de pressió o els efectes físics d'un fluid dins d'una canonada i, posteriorment, convertir aquestes mesures en un valor de cabal. Tot i que els diferents tipus de mesuradors de cabal utilitzen principis de funcionament diferents, la seva funció bàsica segueix sent la mateixa: transformar l'"estat de flux" en un senyal físic mesurable.
Els mesuradors de cabal electromagnètic funcionen segons la llei d'inducció electromagnètica de Faraday. Quan un fluid conductor flueix a través d'un camp magnètic, talla les línies de flux magnètic, generant així una força electromotriu induïda (EMF). Com que aquest EMF induït és directament proporcional a la velocitat del fluid, el cabal volumètric es pot calcular amb precisió. Aquest mètode no es basa en peces mòbils mecàniques i és especialment adequat-per mesurar fluids que posseeixen un cert grau de conductivitat elèctrica.
Els mesuradors de cabal ultrasònic, per contra, utilitzen les característiques de propagació de les ones sonores dins d'un fluid. Calculen la velocitat del fluid mesurant la diferència de temps entre els senyals ultrasònics que viatgen en direccions aigües avall i aigües amunt. Com que el flux del fluid influeix en la velocitat a la qual es propaguen les ones sonores, el cabal es pot deduir a partir d'aquesta diferència de temps mesurada. Aquesta tècnica constitueix un mètode de mesura sense-contacte i ofereix un ampli ventall d'aplicabilitat.
Els mesuradors de cabal mecànic-com ara els mesuradors de cabal de turbina o els mesuradors de cabal d'engranatge-funcionen aprofitant l'energia del fluid per impulsar la rotació o el moviment dels components mecànics interns; aleshores es calcula el cabal a partir de la relació establerta entre la velocitat de rotació o desplaçament i el cabal del fluid. Els mesuradors de cabal de pressió diferencial, d'altra banda, dedueixen el cabal mesurant la diferència de pressió a través d'un dispositiu d'acceleració (com una placa d'orifici o un tub venturi) i aplicant l'equació de Bernoulli. Cadascun d'aquests mètodes posseeix característiques úniques i és el més adequat per a condicions de funcionament específiques i requisits de mesura.