空速管的原理主要基於測量飛機周圍氣流的速度，以確定飛機的速度。它由兩個同心圓管組成，內圓管為總壓管，外套管為靜壓管。當飛機向前飛行時，氣流衝進空速管，管子末端的感應器就能測得壓強。總壓減去靜壓可以得到動壓，有了動壓就可以通過公式算出飛機速度。
比較兩種壓力的工具是一個用上下兩片很薄的金屬片製成的表面帶波紋的空心圓形盒子，稱為膜盒。這盒子是密封的，但有一根管子與空速管相連。如果飛機速度快，動壓便增大，膜盒內壓力增加，膜盒會鼓起來。用一個由小槓桿和齒輪等組成的裝置可以將膜盒的變形測量出來並用指針顯示，這就是最簡單的飛機空速表。
然而，在測量過程中會遇到一些影響要素，比如管口堵塞，如果飛機長時間不開就會有沙塵、蚊蟲鑽進空速管內造成管口堵塞，這時如果起飛，空速表的速度指示就會不斷增大，發出誤導性的超速警告，引發駕駛員的錯誤操作。此外，為了防止空速管結冰，其內部都裝有加熱電阻和漏水孔，如果漏水孔堵塞，或者加熱電阻失效導致濕冷氣流結冰，堵住管口都會使得空速表產生誤差，給飛行員或者自動駕駛系統提供錯誤的信息。