ADCP内的关键部件是压电效应换能器，用以发射和接收声学信号。测量声波的往返时间，将其乘以水中声速即可粗略计算出散射体的距离；测量声波的多普勒效应频移，则能计算出散射体在该声束方向上的速度分量。因此，要测量速度三向量，需要至少三个换能器来产生三个不同方向的声束。而在河流测速中，由于目标数据通常只含两个速度向量（即忽略垂直于河岸的水速），相应地通常仅配备两波束的ADCP。近年的ADCP由于配备更多功能，如测波、湍流测量等，三、四、五甚至九波束的配置也已出现。

不同ADCP发射的声学频率范围较低可至38千赫，较高则达数兆赫，其频率与目标水域之水深相关。

ADCP由以下组件构成：一个放大电路；一个接收器；一个时钟用以测量声波的往返时间；一个罗经用以测定方向；一个运动姿态传感器； 一个模拟-数字转换器和一个数字信号处理器用以处理返还的声学信号并分析其多普勒频移；一个温度传感器用以校正声速在当前海水状态方程下的偏差（此校正过程假定盐度保持在一个预设的常值）。这些测量数据可以存储在内置的存储器中，也可实时输出到用户端的软件上，分别称为自容式和直读式。