超聲波風速風向傳感器利用無風和有風時超聲波在空氣中傳播速度的不同來測量風速，其準確度較高，但成本較高。

超聲測風是把超聲波檢測技術運用到氣體介質中，它的基本原理是利用超聲波在空氣中傳播速度受空氣流動（風）的作用來達到測量風速的目的。和普通風杯或旋翼式風速儀相比這種測量方法的最大特點在于整個測風系統沒有機械轉動的環節，屬于無慣性測量，因此可以精確測量自然風陣風脈動的高頻成分，并且結合現代計算機技術，能在更高層次上揭示自然風特征，對于增強抗風減災能力和風資源的合理利用都有著十分重要的意義。

因沒有機械轉動部件而不發生機械磨損、堵塞、冰凍等情況，也不存在機械慣性，能捕捉風速瞬時變化情況，不僅可測常規風速（平均風速），也可測任意方向上的風速成分，尤其可測風速中的高頻脈動成分。