橢圓齒輪流量計屬于容積式流量計一種，其又稱排量流量計，在流量儀表中是精度較高的一類。它利用機械測量元件把流體連續不斷地分割成單個已知的體積部分，根據計量室逐次、重復地充滿和排放該體積部分流體的次數來測量流量體積總量。容積式流量計從原理上講是一臺從流體中吸收少量能量的水力發動機，這個能量用來克服流量檢測元件和附件轉動的摩擦力，同時在儀表流入與流出兩端形成壓力降。
典型橢圓齒流量計的工作原理如圖所示：兩個橢圓齒輪具有相互滾動進行接觸旋轉的特殊形狀。P1和p2分別表示入口壓力和出口壓力，顯然p1>p2，圖（a）下方齒輪在兩側壓力差的作用下，產生逆時針方向旋轉，為主動輪；上方齒輪因兩側壓力相等，不產生旋轉力矩，是從動輪，由下方齒輪帶動，順時針方向旋轉。在圖 （b）位置時，兩個齒輪均在差壓作用下產生旋轉力矩，繼續旋轉。選裝到圖 （c）位置時，上方齒輪變為主動輪，下方齒輪則成為從動輪，繼續旋轉到與圖 （a）相同位置，完成一個循環。一次循環動作排出四個由齒輪與殼壁間圍成的新月形空腔的流體體積，該體積稱作流量計的"循環體積"。