流体在运动时，存在着两种根本不同的流动状态。当流体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的流体质点互不混杂，流体呈层流运动。当流体流速逐渐增大，质点惯性力也逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱。当流速达到一定程度时，各流层的流体形成涡流并能脱离原流层，流体质点即互相混杂，流体呈湍流运动。这种从层流到湍流的运动状态，反应了流体内部结构从量变到质变的一个变化过程。
流体运动的层流和湍流两种型态，首先由英国物理学家雷诺进行了定性与定量的实验，并根据研究结果，提出流体型态可用下列无量纲数来判断：

公式1中就是代表这个无量纲数，我们把它叫做雷诺数。代表流体的流速，代表流体流过的管径，代表流体的粘性力。其中可以看作流体的惯性力，它使得流体的运动趋向于无序；而代表流体的粘性力，它使得流体的运动趋向于有序。那么雷诺数就是惯性力和粘性力，这两种力的比值。我们在管道流动中会有一些通过实验获得的经验数据，从而帮助我们判断流体的流动状态，如图4和如图5。
流体型态开始变化时的雷诺数叫做临界雷诺数。在雷诺实验装置中，通过有色流体的质点运动，可以将两种流态的根本区别清晰地反映出来。在层流中，有色液体与水互不混掺，呈直线运动状态，在湍流中，有大小不等的涡流振荡于各流层之间，有色液体与水混掺。

层流运动与湍流运动流态原理对比图                 图4

层流运动与湍流运动流态实验实拍照片                 图5

这些实验数据可以帮助研究人员设计层流元件，从而使得层流流量计的性能获得提升。在这里我们可以看到层流运动状态是一种非常有序的运动状态，在这样的流态下测量精度会获得显著的提高。同时由于没有湍流运动状态的“涡流”，测量值的稳定性、重复性获得了空前的改善。所以如果能够设计一种处于层流运动状态的压差式流量计，其性能相较于传统压差式流量计会获得显著的提升。近一百年来，科学家和工程师不断的研究这样的流量计，这就是我们今天讨论的层流流量计。