O princípio de funcionamento do medidor de nível ultrassônico baseia-se na emissão e recepção de ondas ultrassônicas. A velocidade com que as ondas ultrassônicas se propagam no ar é constante. As ondas ultrassônicas são emitidas e depois refletidas de volta a partir da superfície do líquido ou do objeto. O cronometragem começa a partir da emissão e termina quando o eco é recebido. O tempo de transmissão do ultrassom no ar é determinado. Por ser uma viagem de ida e volta, a distância real é metade da distância. A profundidade da piscina ou a altura do tanque é fixa. O nível real do líquido é a profundidade da piscina menos a distância medida pelo medidor de nível ultrassônico, que é a altura do nível do líquido ou do material. Assim, a medição ultrassônica do nível do líquido ou do material foi alcançada.