超音波式積雪深計は送受波器から雪面に超音波パルスを発射し、超音波が雪面で反射して送受波器に戻るまでの時間を計測し、その反射時間から雪面までの距離を測定します。また、超音波式積雪深計は地面に立てたポールの先端に横に伸ばしたアームに送受波器を下向きに取り付けて使用します。雪が積もれば積もるほど感部と雪面との距離が短くなるので、超音波が返ってくる時間が短くなります。その短くなった分が積雪の深さということになります。超音波を使った非接触観測なので、原理的には雪面を乱さず積雪深を測定できます（積雪計に積もった雪の落下により多少雪面が乱れることもあります）。
　超音波が空気中を伝わる速度は気温によって変化するので、気温も測定して音速補正を行うことで高い精度を得ることができます。また、超音波式積雪深計は、強風時には音波が流され計測ができなくなるデメリットもあります。