Protok Pitot cijevi mjeri se na temelju tlaka zraka koji ulazi u nju i utvrđene gustoće zraka u atmosferi na njenoj određenoj nadmorskoj visini i temperaturi zraka. Ove se jednadžbe temelje na Bernoullijevim principima pri umjerenim brzinama koje moraju biti ispod nadzvučnog raspona. Drugi čimbenici kao što su nakupljanje leda ili bočni vjetar također mogu utjecati na točnost protoka Pitot cijevi. Iako se Pitot cijevi teoretski mogu koristiti za mjerenje bilo koje brzine protoka tekućine, one se danas najčešće ugrađuju u zrakoplove za određivanje brzine zraka u letu. Henri Pitot je zaslužan za izum Pitotove cijevi 1732. godine tijekom proučavanja tlaka toka rijeke Seine u Francuskoj, a francuski znanstvenik Henry Darcy je sredinom 19. stoljeća modificirao njezin dizajn za uporabu u zrakoplovima.
Kao oblik mjerenja tlaka, Pitot cijevi ne mjere prosječnu brzinu, već, umjesto toga, jednu točku brzine u struji. Brzina protoka tekućine ne može se mjeriti samo protokom Pitot cijevi u zrakoplovu, jer također zahtijevaju mjerenje vanjskog statičkog tlaka zraka za izračun brzine. Ovi uređaji, stoga, izračunavaju ono što je poznato kao stagnacijski tlak, ili tlak koji djeluje zrakom dok ulazi u Pitotovu cijev i izlazi kroz rupe povezane s pretvaračem tlaka na drugom kraju. Statički tlak se izračunava pomoću statičkih priključaka koji su općenito postavljeni na bočnoj strani trupa zrakoplova, dok se protok Pitotove cijevi temelji na Pitotovoj cijevi koja se često postavlja na nosač koji se proteže iz nosa zrakoplova.
Kod protoka u Pitot cijevi, stagnacijski tlak se izračunava dodavanjem standardnog atmosferskog statičkog tlaka dinamičkom tlaku koji se vrši na unutrašnjost Pitot cijevi. Na stražnjoj strani Pitotove cijevi nalaze se prsten rupa i središnja izlazna rupa, oba spojena na pretvarač tlaka. Kako zrak izlazi iz ovih rupa, pretvarač koristi razlike u tlaku za izračunavanje dinamičkog tlaka zraka. Bernoullijeva jednadžba kaže da je statički tlak zraka plus dinamički tlak zraka jednak ukupnom tlaku zraka, što je, u ovom slučaju, stagnacijski tlak Pitotove cijevi.
Kada je poznat stagnacijski tlak kao i lokalna gustoća zraka, Bernoullijeve jednadžbe se mogu koristiti za izračunavanje brzine zrakoplova kroz koji prolazi strujanje Pitot cijevi. Iako je to pouzdano u idealnim uvjetima, niske brzine zraka često će predstavljati tako male promjene tlaka u protoku Pitot cijevi da ih pretvornik tlaka često ne može točno izračunati, što rezultira pogrešnim očitanjima brzine. Nekoliko smrtonosnih zračnih nesreća koje uključuju pogrešna očitanja protoka Pitot cijevi također se dogodilo kada su bile zaleđene, što je promijenilo protok zraka, tako da su ugrađeni grijači za odleđivanje sada ugrađeni u Pitot cijevi kako bi se spriječile takve tragedije u budućnosti. Prilagodbe se također mogu izvršiti za jedinstvene uvjete, kao što su mala brzina zraka ili nadzvučni let, tako da Pitot cijevi generiraju točna očitanja.