空速表的工作原理主要基於空氣動力學和壓力測量。空速表通過測量飛機飛行時產生的動壓來顯示飛機的指示空速。具體來說，空速表的原理如下：
動壓與飛機速度成正比。當飛機在飛行時，空氣流經空速表上的氣壓管，產生動壓。空速表內部有一個開口膜盒，其內部通全壓（即動壓），外部（表殼內）通靜壓。膜盒內外的壓力差就是動壓。在動壓的作用下，膜盒產生位移，經過傳動機構帶動指針指示。在靜壓和氣溫一定的條件下，動壓的大小完全取決於空速，因此指針的角位移可以表示空速的大小。
空速表還可能包含一個感受靜壓的真空膜盒，以及一個與感溫器相連的開口膜盒，以測量真實空速。真實空速表可以通過測量動壓、靜壓和靜溫來獲得更準確的空速讀數。