در این روش یک موج مافوق صوت توسط یک فرستنده و در یک فرکانس مشخص ارسال می گردد و این موج پس از برخورد با ذرات معلق و حباب های گاز، در یک فرکانس متفاوت نسبت به حالت اولیه بازتاب می یابد، هرچه سرعت جریان سیال بالاتر باشد این شیفت فرکانسی سریع تر اتفاق افتاده و نحوه ی تغییرات به صورت خطی بوده است. در اینجا جریان سنج دارای یک ترانسمیتر بوده که سیگنال ارسالی و دریافتی را مورد پردازش قرار می دهد تا میزان جریان مشخص شود.
در این روش دو ترانسدیوسر به صورت مورب در بالا و پایین لوله ی جریان در رو به روی هم قرار می گیرند این امواج صوتی در هر دو جهت بالا و پایین ارسال شده و زمانی که جریانی در لوله ی انتقال برقرارنباشد، هر دو سیگنال دارای سرعت یکسان هستند. امّا زمانی که در لوله ی انتقال، جریان برقرار شود، امواج صوتی که رو به بالا ارسال می شوند سرعت پایین تری نسبت به امواج ارسالی رو به پایین دارند. و درصورتی سرعت سیال در لوله بالاتر رود، اختلاف سرعت ارسال هر دو موج بیشتر شده و در نتیجه اختلاف زمانی نیز بیشتر می شود.
ترانسمیتر موجود در جریان سنج از این اختلاف زمانی عبور دو موج در خلاف جهت یکدیگر، جهت اندازه گیری میزان جریان سیال بهره می برد. جریان سنج نوع Z در مواردی کاربرد دارد که از فلومتر اولتراسونیک نوع V به دلیل محدودیت فضا و یا وجود کدورت در سیال نتوانیم استفاده کنیم.