风速杯的工作原理是利用风对杯体的压力差来测量风速。当风杯开始旋转时，杯2顺风方向转动，风压减小；而杯3逆风方向转动，风压增大。这个风压差会导致风杯加速转动，直到风速不变时，风压差减小到零，风杯转速稳定。通过测量风杯每分钟的转圈数，我们可以计算出风速。在风速杯的制作实验中，当风从左侧吹来时，杯1与风向平行，其受到的垂直于轴的压力分量为零。杯2和杯3与风向成60度角，杯2的凹面迎风，承受的风压最大，而杯3的凸面迎风，风压比杯2小。这种压力差使得风杯开始顺时针旋转。风速越高，起始的压力差就越大，风杯的加速度也越大，因此转动越快。
