質量流量控制器的工作原理是利用熱傳導原理來計算流量，由氣體通過的測量段內有兩個熱阻元件，其中一個檢測溫度，另一個作為加熱器。這兩個元件和流量計內的電路組成一個溫控系統，該溫控系統保持溫度檢測元件和加熱器之間的溫度值恒定。當氣體流速增加，冷卻效應越大，使須保持熱電阻間恒溫的電流也越大。此熱傳遞正比于氣體質量流量，即供給電流與氣體質量流量有一對應的函數關系，來反映氣體的流量。由氣體流動產生的溫度與恒定傳感器溫度的恒定溫度差，確定加熱功率，根據熱效應定律，得出加熱功率，溫度差與質量流量的公式，從而計算流量。另外由于氣體的體積會受溫度、壓力等參數的影響，用體積流量表示流量大小時需給出介質的參數。如果介質參數不斷變化，會造檢測失真。