質量流量計可分為兩類：一類是直接式，即直接輸出質量流量；另一類為間接式或推導式，如應用超聲流量計和密度計組合，對它們的輸出再進行乘法運算以得出質量流量。
直接式質量流量計
直接式質量流量計有多種類型，如量熱式、角動量式、陀螺式和雙葉輪式等。這種儀表適于測量小流量氣體，缺點是惰性大，測量值與氣體的定壓比熱有關，測量元件與介質接觸，易被沾污和腐蝕。 為雙孔板差壓式質量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質量流量。雙葉輪式質量流量計是在同一直線上前后安裝兩個傾角分別為x1和x2的葉輪，兩葉輪之間利用扭簧連接，流體通過時，兩葉輪之間產生一個偏移角x，那么兩葉輪間力矩差△M與質量流量Qm，流速u，傾角x1，x2存在△M=Qm*u*(k1*tgx1-k2*tgx2)的關系（k1和k2為葉片結構尺寸常數），△M=k3*u*Qm，(k3=k1*tgx1-k2*tgx2).偏移角x=k4*△M=k4*k3*Qm*u;而葉輪組旋轉速度U與流體的流速成正比，U=k6*u，則整個葉輪組轉過兩葉輪偏角x所需的時間△t=x/U=k7*Qm.通過專用計數器測量出△t便能得出質量流量Qm。
間接式質量流量計
間接式質量流量計有 3種主要型式:速度式流量計與密度計的組合，節流式（或靶式）流量計與容積式流量計的組合，節流式（或靶式）流量計與密度計組合。
還有一種根據流體的工作壓力、溫度將容積流量計的測量值換算成標準狀態下的容積流量。但是，當介質的種類或成分改變時，它不能給出準確的質量流量。嚴格說來，它不屬于質量流量計。 輸出密度、比重、體積流量、質量流量、質量能量流量等，兼有指示、模擬量輸出、打印、越限報警、儀器故障報警等多種功能。
帶微型機的質量流量測量儀表又稱為質量流量計算機，是一種通用性的新型流量測量儀表。它可以輸入流體的密度、流量(渦輪流量計、節流流量計)、比重、溫度、壓力、熱量等信號。
熱式質量流量計
熱式質量流量計的基本原理是利用外部熱源對管道內的被測流體加熱，熱能隨流體一起流動，通過測量因流體流動而造成的熱量（溫度）變化來反映出流體的質量流量。
當流體成分確定時，流體的定壓比熱為已知常數。因此由上式可知，若保持加熱功率恒定，則測出溫差便可求出質量流量；若采用恒定溫差法，即保持兩點溫差不變，則通過測量加熱的功率也可以求出質量流量。由于恒定溫差法較為簡單、易實現，所以實際應用較多。這種流量計多用于較大氣體流量的測量。
為避免測溫和加熱元件因與被測流體直接接觸而被流體玷污和腐蝕，可采用非接觸式測量方法，即將加熱器和測溫元件安裝在薄壁管外部，而流體由薄壁管內部通過。非接觸式測量方法，適用于小口徑管道的微小流量測量。當用于大流量測量時，可采用分流的方法，即僅測量分流部分流量，再求得總流量，以擴大量程范圍。
圖1為量熱式質量流量計。當流體靜止時，熱源兩端對稱放置的溫差電偶指示溫度相等。 常用的旁通管式質量流量計把管路用細管分成無數小型管路，再把其中一個管路引出來，把傳感器置于旁通管外，此方法測量元件與介質隔開，但是響應速度和精度稍低，通過加工技術的進步，流量計的精度和重復性都有了很高的進步。
熱式質量流量計根據熱源及測溫方式的不同可分為接觸式和非接觸式兩種。
1．接觸式熱式質量流量計
這種質量流量計的加熱元件和測溫元件都置于被測流體的管道內，與流體直接接觸，常被稱為托馬斯流量計，適于測量氣體的較大質量流量. 由于加熱及測量元件與被測流體直接接觸，因此元件易受流體腐蝕和磨損，影響儀表的測量靈敏度和使用壽命。測量高流速、有腐蝕性的流體時不宜選用，這是接觸式的缺點。
2．非接觸式熱式質量流量計
這種流量計的加熱及測溫元件都置于流體管道外，與被測流體不直接接觸，克服了接觸式的缺點。

差壓式質量流量計

差壓式質量流量計是以馬格努斯效應為基礎的流量計，實際應用中利用孔板和定量泵組合實現質量流量測量。常見的有雙孔板和四孔板與定量泵組合兩種結構。
雙孔板結構形式如圖6所示，在主管道上安裝結構和尺寸完全相同的兩個孔板A和B，在分流管道上裝置兩個流向相反、流量固定為的定量泵，差壓計連接在孔板A入口和孔板B出口處。
圖2為雙孔板差壓式質量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質量流量。
科里奧利質量流量計
科里奧利質量流量計（簡稱科氏力流量計）是一種利用流體在振動管中流動而產生與質量流量成正比的科里奧利力的原理來直接測量質量流量的儀表。
科氏力流量計結構有多種形式，一般由振動管與轉換器組成。振動管（測量管道）是敏感器件，有U形、Ω形、環形、直管形及螺旋形等幾種形狀，也有用雙管等方式，但基本原理相同。下面以U形管式的質量流量計為例介紹。

圖3為雙葉輪式質量流量計。在殼體內同軸地安裝兩個葉片角不等的葉輪，中間用彈簧連成一體。兩輪受到的轉矩之差,使彈簧扭轉角α。 α與質量流量M 和角頻率&owega;之積成比例,即α ∝M&owega;。測出角位移 α所需的時間 , 即可測出M 值。測量的方法是：在殼體上裝兩個電磁檢測器，當第一個渦輪產生脈沖時,開始計數。第二個渦輪產生脈沖時,停止計數。根據計數器的標準頻率測出時間t，進而求出M 值。