Aliran tabung pitot diukur berdasarkan tekanan udara yang melewatinya dan kerapatan udara yang ditetapkan di atmosfer pada ketinggian dan suhu udara tertentu. Persamaan ini didasarkan pada prinsip Bernoulli pada kecepatan sedang yang harus berada di bawah kisaran supersonik. Faktor lain seperti pembentukan es atau angin silang juga dapat mempengaruhi keakuratan aliran tabung Pitot. Meskipun tabung Pitot secara teoritis dapat digunakan untuk mengukur kecepatan aliran fluida, tabung tersebut paling sering digunakan saat ini di pesawat untuk menentukan kecepatan udara dalam penerbangan. Henri Pitot dikreditkan dengan penemuan tabung Pitot pada tahun 1732 selama mempelajari tekanan aliran sungai Seine di Prancis, dan ilmuwan Prancis Henry Darcy memodifikasi desainnya untuk penggunaan pesawat pada pertengahan abad ke-19.
Sebagai bentuk pengukuran tekanan, tabung Pitot tidak mengukur kecepatan rata-rata, melainkan satu titik kecepatan dalam aliran. Kecepatan aliran fluida tidak dapat diukur dengan aliran tabung Pitot saja di pesawat, karena mereka juga memerlukan pengukuran tekanan udara statis luar untuk perhitungan kecepatan. Perangkat ini, oleh karena itu, menghitung apa yang dikenal sebagai tekanan stagnasi, atau tekanan yang diberikan oleh udara saat memasuki tabung Pitot dan keluar melalui lubang yang terhubung dengan transduser tekanan di ujung lainnya. Tekanan statis dihitung dengan port statis yang umumnya dipasang di sisi badan pesawat, sedangkan aliran tabung Pitot didasarkan pada tabung Pitot yang sering dipasang pada boom yang memanjang keluar dari hidung pesawat.
Dengan aliran tabung Pitot, tekanan stagnasi dihitung dengan menambahkan tekanan statis atmosfer standar ke tekanan dinamis yang diberikan pada bagian dalam tabung Pitot. Di bagian belakang tabung Pitot adalah cincin lubang dan lubang keluar pusat, keduanya terhubung ke transduser tekanan. Saat udara keluar dari lubang ini, perbedaan tekanan digunakan oleh transduser untuk menghitung tekanan udara dinamis. Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa tekanan udara statis ditambah tekanan udara dinamis sama dengan tekanan udara total, yang dalam hal ini adalah tekanan stagnasi tabung Pitot.
Ketika tekanan stagnasi diketahui serta kerapatan udara lokal, persamaan Bernoulli dapat digunakan untuk menghitung kecepatan pesawat yang dilewati aliran tabung Pitot. Meskipun ini dapat diandalkan dalam kondisi ideal, kecepatan udara rendah sering kali menyebabkan perubahan kecil dalam tekanan dalam aliran tabung Pitot sehingga transduser tekanan sering kali gagal menghitungnya secara akurat, yang mengakibatkan pembacaan kecepatan yang salah. Beberapa kecelakaan udara fatal yang melibatkan pembacaan aliran tabung Pitot yang salah juga terjadi ketika mereka ditutup dengan es, mengubah aliran udara, sehingga pemanas penghilang lapisan es yang terpasang sekarang dimasukkan ke dalam tabung Pitot untuk mencegah tragedi seperti itu di masa depan. Penyesuaian juga dapat dilakukan untuk kondisi unik, seperti kecepatan udara rendah atau penerbangan supersonik, sehingga tabung Pitot menghasilkan pembacaan yang akurat.