熱式質量流量計是基于熱擴散原理，其典型有兩個熱電阻溫度傳感器和智能轉換顯示器組成，一個傳感器不間斷地測量介質的溫度T1，并做為惠斯登電橋的一側，我們稱為測溫傳感器；另一個傳感器做為惠斯登電橋的另一側，自加熱到高于介質溫度到T2，它用于測量流體速度，稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1，T2＞T1，當有流體流過時，由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走，使T2溫度下降，若要使ΔT保持不變，就應該提高T2的供電電流，氣體流動速度越快，帶走的熱量也就越多，氣體流速和增加的熱量存在固定的函數關系，這就是恒溫差原理。

恒溫差熱式質量流量計不但不受溫度影響，而且不受壓力的影響，用戶不必對壓力和溫度進行修正，能真正的直接測量氣體質量的流量計。