Mechaninio vandens matuoklio principas daugiausia apima du metodus: greičio matavimas ir tūrinis matavimas.
Greičio matavimas
Rotoriaus vandens matuoklis: Kai vanduo tekės per vandens matuoklį, jis paveiks sparnuotę (rotorių) ir privers sparnuotę pasukti aplink ašį. Kuo greitesnis vandens srautas, tuo greičiau pasisuka sparnuotė, ir jie abu yra proporcingi. Ryšio komponentas ant sparnuotės veleno yra prijungtas prie skaičiavimo mechanizmo. Kiekvienas sparnuotės sukimasis reiškia tam tikrą vandens kiekį, tekantį per. Skaičiavimo mechanizmas kaupia sparnuotės sukimosi skaičių per perdavimo įtaisus, tokius kaip pavaros, ir paverčia jį ratuko rodyklės pasukimu, taip parodydamas vandens suvartojimą.
Propelerio vandens matuoklis: po to, kai vanduo patenka į vandens matuoklį, jis daro įtaką spiraliniam rotoriui, todėl spiralinis rotorius sukosi aplink centrinę ašį. Vandens srauto greitis yra proporcingas spiralinio rotoriaus greičiui. Spiralinio rotoriaus sukimasis perduodamas į skaitiklį per perdavimo mechanizmą. Stalviršis užfiksuoja spiralinio rotoriaus sukimosi skaičių ir apskaičiuoja vandens, einančio per vandens matuoklį, kiekį.
Tūrinis matavimas
Piston Vandens matuoklis: Jį daugiausia sudaro korpusas, matavimo kamera, stūmoklis ar diafragma, skaitiklis ir kt. Kai vanduo patenka į vandens matuoklį, stūmoklis ar diafragma yra stumiama judėti veikiant slėgiui. Kiekvienas judėjimas sukels tam tikrą vandens kiekį įeiti ar išvažiuoti iš matavimo kameros. Suskaičiavus, kiek kartų stūmoklio ar diafragmos judesių, galima apskaičiuoti bendrą vandens kiekį, tekantį per vandens matuoklį. Kiekvienam judesiui atitinkantis vandens kiekis yra fiksuotas, o judesių skaičius yra proporcingas bendram vandens suvartojimui.