临界流文丘里喷嘴的基本原理主要是由于喷嘴是一个入口孔径逐渐减小到喉部，经过喉部又逐渐扩大的用于测量气体流量的测量管。孔径最小的部分称为喷嘴的喉部，在喉部的后面有孔径逐渐扩大的流道。
喷嘴可随着其下游扩大管长度的不同得到不同的临界压力比，当上游滞止压力P0保持不变，逐渐减小喷嘴出口压力P2，即减小背压力比(P2/P0)，通过喷嘴的气体流量先是不断增加。当达到临界压力比时，气体在喉部达到临界速度即等于当地音速，流过喷嘴临界流文丘里喷嘴的气体质量流量达到最大。进一步降低背压比，流量将保持不变。此时马赫数等于1，流量只与上游压力有关(与下游压力无关)，流出系数只与雷诺数有关。[1
