風速計其根本原理是將一根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因而將金屬絲風速計稱為"熱線".當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一局部熱量，使金屬絲溫度降落。依據強迫對流熱交流理論，可導出熱線流失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式。

    規范的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm.依據不同的用處，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。

    為了增增強度，有時用金屬膜替代金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。熱線探頭在運用前必需停止校準。靜態校準是在特地的規范風洞里停止的，丈量流速與輸出電壓之間的關系并畫成規范曲線；動態校準是在已知的脈動流場中停止的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。

    至100m/s的流速丈量范圍能夠分為三個區段：低速：0至5m/s;中速：5至40m/s;高速：40至100m/s.風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的準確丈量；風速儀的轉輪式探頭丈量5至40m/s的流速效果最理想；而應用皮托管則可在高速范圍內得到最佳結果。正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加規范是溫度，通常風速儀的熱敏式傳感器的運用溫度約達+-70C.特制風速儀的轉輪探頭可達350C.皮托管用于+350C以上。