Pitotrörets flöde mäts baserat på lufttrycket som passerar in i det och den etablerade luftdensiteten i atmosfären vid dess speciella höjd och lufttemperatur. Dessa ekvationer är baserade på Bernoullis principer vid måttliga hastigheter som måste ligga under överljudsområdet. Andra faktorer som isuppbyggnad eller sidvind kan också påverka noggrannheten i Pitotrörets flöde. Även om Pitot-rör teoretiskt sett kan användas för att mäta vilken vätskeflödeshastighet som helst, är de oftast inbyggda idag på flygplan för att bestämma lufthastigheten under flygning. Henri Pitot krediteras med uppfinningen av Pitot-röret 1732 när han studerade trycket från flödet av floden Seine i Frankrike, och den franske vetenskapsmannen Henry Darcy modifierade sin design för flygplansanvändning i mitten av 19-talet.
Som en form av tryckmätning mäter Pitotrör inte medelhastighet, utan istället en enda hastighetspunkt i strömmen. Vätskeflödeshastighet kan inte mätas med Pitot-rörflöde enbart på flygplan, eftersom de också kräver en mätning av statiskt lufttryck utifrån för hastighetsberäkningar. Dessa enheter beräknar därför det som kallas stagnationstryck, eller trycket som utövas av luft när den kommer in i Pitotröret och går ut genom tryckgivaren anslutna hål i andra änden. Statiskt tryck beräknas av statiska portar som vanligtvis är monterade på sidan av flygplanskroppen, medan Pitot-rörflödet är baserat på ett Pitot-rör som ofta är monterat på en bom som sträcker sig ut från flygplanets nos.
Med Pitot-rörflöde beräknas stagnationstrycket genom att addera standardatmosfäriskt statiskt tryck till det dynamiska trycket som utövas på insidan av Pitotröret. På baksidan av Pitot-röret finns en ring av hål och ett centralt utgångshål, båda anslutna till tryckgivaren. När luft kommer ut från dessa hål, används tryckskillnaderna av givaren till beräknat dynamiskt lufttryck. Bernoullis ekvation säger att statiskt lufttryck plus dynamiskt lufttryck är lika med det totala lufttrycket, vilket i detta fall är Pitotrörets stagnationstryck.
När stagnationstrycket är känt såväl som den lokala luftdensiteten, kan Bernoulli-ekvationer användas för att beräkna hastigheten för flygplanet som Pitotrörets flöde passerar genom. Även om detta är tillförlitligt under idealiska förhållanden, kommer låga lufthastigheter ofta att ge så små förändringar i trycket i Pitot-rörflödet att tryckgivaren ofta misslyckas med att exakt beräkna dem, vilket resulterar i felaktiga hastighetsavläsningar. Flera luftolyckor med dödlig utgång med felaktiga Pitot-rörflödesavläsningar har också inträffat när de var isade, vilket förändrade luftflödet, så inbyggda avisningsvärmare är nu inbyggda i Pitotrören för att förhindra sådana tragedier i framtiden. Justeringar kan också göras för unika förhållanden, såsom låg lufthastighet eller överljudsflygning, så att Pitotrör genererar exakta avläsningar.