熱式原理のMFMを例に、そのコアコンポーネントは加熱ワイヤと温度センサである。ガスがヒータワイヤを流れると、熱の一部が失われ、ヒータワイヤ温度が低下します。熱伝導の法則によれば、ガスが持ち去る熱は質量流量に比例する。温度センサは加熱ワイヤの温度変化をリアルタイムで監視し、信号を内蔵回路に伝送する。回路は温度変化率を計算し、ガス定圧比熱容量（Cp値）を結合することにより、ガスの質量流量を直接導き出し、温度や圧力パラメータを追加的に測定する必要はない。例えば、半導体製造において、MFMはシランガスの流量を正確に制御することができ、周囲温度が±10℃変動しても、測定誤差は±0.5%以内に制御される。

一部のMFMは恒温差または定電力技術を用いてさらに性能を最適化する。恒温差型は、加熱ワイヤとガスとの間の固定温度差を維持することにより、流量変化を補償するためにリアルタイムで加熱電力を調整する、定電力型では加熱電力を固定し、温度差変化を測定することで逆算流量を変化させる。この2つの技術はいずれもデジタル信号処理アルゴリズムを内蔵し、ガス熱伝導率の違いを自動的に修正し、異なるガス（例えば窒素、アルゴン）の測定精度を確保することができる。

MFMの温圧補償不要特性は、産業シーンにおいて顕著な優位性をもたらす。例えば、真空めっき装置では、ガス圧が真空から10 MPaまで大幅に変動する可能性があり、従来の体積流量計は頻繁に較正する必要があるが、MFMは標準状態の質量流量（例えばsccm/slm）を直接出力することができ、圧力換算は必要ない。また、その広いレンジ比（50：1）と高速応答（＜100 ms）特性は、燃焼制御、ガス混合などの動的過程の理想的な選択となる。