與在主管中進行測量的在線式傳感器不用，MEMS傳感器是在旁路管道中進行測量的。主管道中的層流元件產生一個必須的壓差，使小部分流量進入旁路管道。旁路管道內璧上裝有帶膜的硅芯片，用于測量流量。采用MEMS傳感器技術，在這塊膜上有一個加熱電阻和兩個對稱的溫度傳感器（分別位于上游和下游）。如使加熱電阻保持在一個恒定溫度，則兩個溫度傳感器的電壓差即可用于測量旁路通道內流過芯片的氣體的質量流量。在該溫度傳感器的熱量低、與介質直接接觸，因此具有許多特定的優勢，其中之一就是對于流量變化的響應極快。帶MEMS傳感器的MFC的響應時間只有百毫秒，且靈敏度高，即使流量很小時也是如此。