超聲波液位計的換能部分利用壓電陶瓷作為超聲波脈沖的發射器和接收器，當在壓電陶瓷兩端加上一定電壓的時候，壓電陶瓷受激勵振動產生超聲波脈沖，接著超聲波換能器轉入接收狀態對已收到的超聲波回波脈沖進行分析。首先需要監測接收是否是所發出的超聲波脈沖的回波，如果是則檢測聲波的行程時間，然后由處理單元把時間轉換為距離和液位，再由輸出單元進行輸出。
超聲波液位計通過發射高能超聲波，使其從被測物體表面反射回來。反射回來的信號經過改進的算法進行處理，可以更好地摒棄了無效的信號干擾。這些高能的聲波使經過介質后確保了少的信號損失。歸功于這些高能聲波，使聲波損失較之傳統的超聲波儀器都要少。發射信號越強反射得到的信號也越強。液位計接收器電路即使在噪聲較強的環境下也能識別與監視低液位信號。
超聲波液位計對不同介質的測量說明：
1.液體
探頭固定裝置在液體中低液位處，探頭宣布的超聲脈沖在液體中由探頭傳至液面，反射后再從液面返回到統一探頭而被接納。采用這種測量辦法，凡間要求液體的溫度轉變不大，介質中雜質等影響超聲波傳達的要素較少。不然超聲波在液體中的傳達速度轉變會對測量后果形成較大影響。
2.氣體
液位計探頭裝置在高液位之上的氣體中，這種方法下，液位測量準確度受超聲波在氣體中的傳達速度影響較大。凡間狀況下，只需裝置前提確定，這種方法較好，有利于調試和維護。
3.固體
將一根傳聲的固體棒或管刺進液體中，上端要在高液位，液位計探頭裝置在傳聲固體的上端，因為發射時脈沖需求延續一段時間，放在該段時間內的回波和發射波不易區分，這段時間所對應的間隔稱測量盲區。探險頭裝置時在高液面的間隔應大于盲區間隔。有一發一收雙探頭方法，聲波的接收與發射由兩探頭自動完成，可使盲區大為減小，這在某些裝置地位較小的場所是很便利的。
