风速计其根本原理是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因而将金属丝风速计称为"热线".当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一局部热量，使金属丝温度降落。依据强迫对流热交流理论，可导出热线流失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。

    规范的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm,长为2 mm;最小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm.依据不同的用处，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。

    为了增增强度，有时用金属膜替代金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在运用前必需停止校准。静态校准是在特地的规范风洞里停止的，丈量流速与输出电压之间的关系并画成规范曲线；动态校准是在已知的脉动流场中停止的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。

    至100m/s的流速丈量范围能够分为三个区段：低速：0至5m/s;中速：5至40m/s;高速：40至100m/s.风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的准确丈量；风速仪的转轮式探头丈量5至40m/s的流速效果最理想；而应用皮托管则可在高速范围内得到最佳结果。正确选择风速仪的流速探头的一个附加规范是温度，通常风速仪的热敏式传感器的运用温度约达+-70C.特制风速仪的转轮探头可达350C.皮托管用于+350C以上。