声音在空气中传播的速度将与风速叠加。如果超声波的传播方向与风向相同，其速度会加快；相反，如果超声波的传播方向与风向相反，其速度会减慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中的速度可以对应风速函数，通过计算可以得到准确的风速和风向。由于声波在空气中传播时速度受温度影响较大，风向风速降雨量气象站设计了两个通道上两个相反的方向，因此温度对声波速度的影响可以忽略。
超声波测风是超声波检测技术在气体介质中的应用。它是利用气流(风)对超声波在空气中传播速度的影响来测量风速的。与常规的风杯或转子风速计相比，这种测量方法的特点是整个测风系统没有机械转动部件，因此无惯性，因此可以精确测量自然风中阵风脉动的高频分量。结合现代计算机技术，可以在更高层次上揭示自然风的特性，对于提高抗风防灾能力和合理利用风资源具有重要意义。
由于没有机械转动部件，不存在机械磨损、堵塞、冻结等问题，也不存在“机械惯性”，所以风向风速降雨量气象站可以捕捉瞬时风速变化，不仅可以测量常规风速(平均风速)，还可以测量任意方向的风速和风量。
风向风速降雨量气象站采用模块化设计，可同时在线监测风速风向。它由两组超声波发射器和接收器组成，广泛应用于学校、城市智慧社区、工业园区、工业园区、厂矿、智能路灯、景区环境监控、厂矿、建筑工地(工地粉尘监控)、城市道路、高速公路、公共场所等场所。
