Um rotâmetro funciona por meio de um flutuador localizado em um tubo, através do qual flui uma determinada substância. O flutuador, que é mais denso que a substância, determina a taxa de fluxo subindo e descansando em um nível preciso no tubo conforme a substância flui.
A força da gravidade puxa o flutuador para baixo, assim como a força da substância fluente o puxa para cima. É necessário um tubo de medição vertical, pois o rotâmetro depende da gravidade. Um fluxo constante e uma temperatura específica da substância também são necessários para manter o flutuador em uma posição e permitir a determinação da taxa de fluxo do líquido ou gás.
O tubo de um rotâmetro é dimensionado e feito de vidro ou material transparente para estabelecer a posição do flutuador. Os rotâmetros são confiáveis para substâncias específicas em temperaturas específicas, mas vários rotâmetros devem ser usados para medir substâncias diferentes.
Os rotâmetros são usados em sistemas como oleodutos para medir a taxa de fluxo do óleo conforme ele flui de um local para outro. Rotâmetros portáteis também são usados para determinar a taxa de fluxo de grandes corpos de gás ou líquido, como a atmosfera, rios, oceanos e riachos.