堰槽式流量计的工作原理是在明渠中设置标准化的量水堰槽，并在规定位置测量水位，则流过堰槽的流量与水位成单值关系。根据相应流量公式或经验公式或用查表法由测出的水位值计算出流量值。堰式流量计分薄壁堰、宽顶堰、三角形剖面堰、平坦V形堰等多种。薄壁堰是指在明渠中垂直水流方向安装的具有一定形状的缺口，并加工成堰口的薄壁堰体，过流时其水舌表面得到充分发展的量水建筑物。其中三角形缺口薄壁堰具有最高的流量测量精确度。槽式流量计的常用测流槽有多种形式。在渠道中收缩其中一段截面积，收缩部分液位低于其上游液位，测量其液位差以求流量的测量槽，一般称作文丘里槽。1922年在文丘里槽的基础上开发适用于矩形明渠的巴歇尔槽（简称P槽），1936年开发适用于圆形暗槽的帕尔默-鲍鲁斯槽（简称PB槽）。
堰式、槽式明渠流量计都是由液位计算流量，因此均需配用相应的液位计。明渠流量计常用的液位计有浮子式、电容式、压力式和超声波式。非接触式超声波液位计在明渠流量计中应用越来越广。它同量水堰槽配合使用，连续测量水位，并进而按指定的流量同水位的关系计算流量值，从而对明渠中的水流量实现连续测量。对于污水，难免存在沾污和腐蚀性，采用接触式水位测量仪表，容易因污垢和腐蚀性引起故障，非接触式超声波则有明显的优越性，但是测量点必须趋避表面有大量泡沫的场所。
