流體在運動時，存在著兩種根本不同的流動狀態。當流體流速較小時，慣性力較小，粘滯力對質點起控制作用，使各流層的流體質點互不混雜，流體呈層流運動。當流體流速逐漸增大，質點慣性力也逐漸增大，粘滯力對質點的控制逐漸減弱。當流速達到一定程度時，各流層的流體形成渦流并能脫離原流層，流體質點即互相混雜，流體呈湍流運動。這種從層流到湍流的運動狀態，反應了流體內部結構從量變到質變的一個變化過程。
流體運動的層流和湍流兩種型態，首先由英國物理學家雷諾進行了定性與定量的實驗，并根據研究結果，提出流體型態可用下列無量綱數來判斷：

公式1中就是代表這個無量綱數，我們把它叫做雷諾數。代表流體的流速，代表流體流過的管徑，代表流體的粘性力。其中可以看作流體的慣性力，它使得流體的運動趨向于無序；而代表流體的粘性力，它使得流體的運動趨向于有序。那么雷諾數就是慣性力和粘性力，這兩種力的比值。我們在管道流動中會有一些通過實驗獲得的經驗數據，從而幫助我們判斷流體的流動狀態，如圖4和如圖5。
流體型態開始變化時的雷諾數叫做臨界雷諾數。在雷諾實驗裝置中，通過有色流體的質點運動，可以將兩種流態的根本區別清晰地反映出來。在層流中，有色液體與水互不混摻，呈直線運動狀態，在湍流中，有大小不等的渦流振蕩于各流層之間，有色液體與水混摻。

層流運動與湍流運動流態原理對比圖                 圖4

層流運動與湍流運動流態實驗實拍照片                 圖5

這些實驗數據可以幫助研究人員設計層流元件，從而使得層流流量計的性能獲得提升。在這里我們可以看到層流運動狀態是一種非常有序的運動狀態，在這樣的流態下測量精度會獲得顯著的提高。同時由于沒有湍流運動狀態的“渦流”，測量值的穩定性、重復性獲得了空前的改善。所以如果能夠設計一種處于層流運動狀態的壓差式流量計，其性能相較于傳統壓差式流量計會獲得顯著的提升。近一百年來，科學家和工程師不斷的研究這樣的流量計，這就是我們今天討論的層流流量計。