Princip funkce Venturiho dýzy s kritickým prouděním spočívá ve skutečnosti, že při nadkritickém poměru tlaků „před“ a „za“ dýzou se proud plynu urychluje v hrdle na kritickou rychlost rovnající se místní rychlosti zvuku za předpokladu jednofázového proudění plynů. Hmotnostní průtok je největší možný průtok za podmínek (tlak, teplota), které má plyn při vstupu do dýzy. Při porovnání Venturiho dýzy s kritickým prouděním s podzvukovými měřidly založenými na diferenčním tlaku platí, že v případě Venturiho dýzy s kritickým prouděním je průtok úměrný klidovému tlaku před dýzou a nikoliv druhé odmocnině naměřeného diferenčního tlaku jako v případě podzvukových měřidel.

Norma ISO 9300 definuje možnost použití Venturiho dýzy s kritickým prouděním ve stanovených mezích Reynoldsova čísla v hrdle Rent a poměru průměru hrdla dýzy ke vstupnímu průměru β. Existují Venturiho dýzy s toroidním hrdlem a s válcovitým hrdlem. Přesně obrobené Venturiho dýzy musí být konstruovány podle toroidního řešení.

Venturiho dýza s kritickým prouděním je měřidlo s velmi vysokou přesností a je používána na zkoušení, kalibraci a řízení průtoku jako zkušební měřidlo pro sériovou výrobu kompresorů a jiných vzduchotechnických zařízení. Existují dvě možná dispoziční uspořádání, buď je před Venturiho dýzou přímé potrubí kruhového průřezu zcela zaplněné proudem, nebo velký prostor. Venturiho dýzy mohou být instalovány v sestavě vedle sebe, tato konfigurace nabízí možnost dosažení velkého rozmezí průtoků. Na výstupní potrubí je kladen jediný požadavek – nesmí se omezovat proudění natolik, že by zabránilo kritickému proudění ve Venturiho dýze.

K zamezení vlivu proudového zkrutu se doporučuje zabudování usměrňovače proudění (např. typ Étoile), vliv zabudování je s výjimkou vlivu proudového zkrutu minimální. Přesnost měření průtoku závisí zejména na přesném určení průřezu hrdla.

Požadována jsou jen měření tlaku a teploty plynu. V některých případech použití může být žádoucí měřit přímo hustotu plynu na vstupu do dýzy, např. není-li molární hmotnost plynu známa s dostatečnou přesností. Měření hustoty hustoměrem je možno nahradit výpočtem provedeným s použitím chromatograficky stanoveného složení plynu a stavové rovnice.

Venturiho dýza s kritickým prouděním je v potrubí vsazená v přírubovém spoji. Těsnicí plochy na clonách lze kromě norem ČSN zhotovit podle norem ISO, DIN, GOST, amerických norem ASME a ANSI nebo podle zadání a požadavku odběratele.

Venturiho dýza s kritickým prouděním může být instalována do potrubí rovněž pomocí různých technických provedení rozebíratelných spojů.

Pro výrobu Venturiho dýzy s kritickým prouděním jsou nejčastěji používány nerezové oceli.

Venturiho dýza s kritickým prouděním je vyráběna jako pracovní měřidlo. Může být zabudována jak ve svislém, tak ve vodorovném potrubí.

Výpočet Venturiho dýzy s kritickým prouděním je prováděn vlastním softwarem.