一般地MFC因其控制原理不同分為熱式MFC和壓差式MFC，兩種MFC各有其優缺點，因而應用的領域也有區別。

熱式MFC結構簡單，功耗低，適用于各種管道條件；預熱時間短，零漂小，可靠性高。且價格相對較低，使用方便，適用于廣泛的應用場景，如光伏和面板行業。

但是熱式MFC也有其缺點，因其工作模式需要長期加熱，長期使用會產生熱漂移，影響測量精度；響應時間較長，通常需要幾秒鐘才能達到穩定狀態；對濕度和污染比較敏感，濕度較大的氣體或顆粒物對傳感器輸出結果產生影響；除此之外，測量不同種類的氣體時，由于不同氣體的導熱系數、粘度、比熱容有差別，測量時可能會產生較大的誤差。

壓差式MFC的價格較高，精度也相對較高，響應速度快，適用于環境，溫度和壓力穩定性好，常用于對精度要求較高的半導體行業。它們的缺點是可能產生較大的壓降，且對環境振動敏感；除此之外，量程相對較小，適用范圍較窄。

氣體通過熱式MFC時，大部分氣體通過分流器少量氣體流過流量傳感器。流量傳感器采用毛細管傳熱溫差量熱法原理，電橋將檢測的流量信號轉換為電信號。電信號經AD轉換器轉換為數字信號，數字信號經過轉換處理后與設定數字信號進行比較，比較后的差值信號經過數字PID算法計算后驅動控制閥門，PID閉環控制，使流過通道的流量與設定的流量相等。

傳感器通常是在一根不銹鋼毛細管上繞制兩組熱敏電阻絲構成，熱敏電阻絲與另外兩個精密電阻構成測量電橋，工作時給熱敏電阻通電加熱。當毛細管中沒有氣體流動時，兩組熱敏電阻溫度相同，電橋平衡無信號輸出，對應流量為零：當毛細管中有氣體流過時，處于上游的繞組和處于下游的繞組會發生不同的溫度變化，從而使熱敏電阻阻值發生不同改變，測量電橋輸出一個差值信號，此信號的大小與流過傳感器的質量流量成正比，從而可以計算出流量。

氣體由入口處進入，經過層流元件將不規則的湍流狀態規整為規則的層流狀態。此時內置的壓差傳感器測得層流元件兩端的壓力差并轉化為電信號，以計算氣體流量。溫度傳感器實時采集氣體溫度并修正補償因溫度造成的誤差。壓電流量閥根據控制信號調整閥門的開度，從而實現對氣體流量的控制。