Kiedy samolot osiąga prędkość bliską prędkości dźwięku aerodynamiczne warunki lotu ulegają dość zasadniczej zmianie - dzieją się dziwne rzeczy ze ściśliwością powietrza i z oporem aerodynamicznym. Pojawia sie tak zwany kryzys falowy; od krawędzi objętych opływem powietrza zaczynają oddzielać się fale uderzeniowe. Stateczność i sterowność samolotu zmieniają się prawie skokowo.
Moment pojawienia się zjawisk falowych na obiekcie umieszczonym w opływie powietrza nie jest jakoś uniwersalnie określony prędkością rzeczywistą. Silnie zależy on od jego własności aerodynamicznych. Obiekt może się poruszać z prędkością rzeczywistą sporo niższą od prędkości dźwięku, ale powietrze opływające jego profil zewnętrzny ma do pokonania dłuższą drogę i zaczyna się do tej prędkości dźwięku niebezpiecznie zbliżać, albo nawet ją przekraczać.
To 'niebezpiecznie' to nie retoryka: pierwszy samolot odrzutowy zdolny do pokonania bariery dźwięku, De Havilland Swallow, rozpadł sie w powietrzu zanim osiągnął 1100 km/h. Zjawiska falowe spowodowały drgania które zniszczyły konstrukcję płatowca. Pilot, syn Geoffreya De Havillanda, zginął.
Nie był to pierwszy ani ostatni wypadek z tej przyczyny.

Wartością stałą dla danego samolotu, przy której pojawiają się symptomy kryzysu falowego, jest liczba krytyczna Macha. Liczba Macha określa stosunek prędkości rzeczywistej TAS statku powietrznego do prędkości dźwięku w warstwie powietrza otaczającej go.
Prędkość dźwięku na poziomie zerowym międzynarodowej atmosfery wzorcowej (praktycznie jest to uśredniony poziom morza MSL) wynosi 1225,03 km/h (340,3 m/s). Wraz ze zwiększaniem się wysokości prędkość dźwięku maleje.

Konstrukcja wskaźnika liczby Macha dla prędkości poddźwiękowych jest podobna do konstrukcji prędkościomierza zespolonego. Puszka różnicowa współpracuje z puszką aneroidową, pełniącą rolę zwykłego manometru do pomiaru ciśnienia statycznego. Machomierz jest wyskalowany w dziesiątych częściach liczby Macha.

Machomierze dla prędkości naddźwiękowych muszą być wyposażone w oddzielny dajnik ciśnienia statycznego (podobnie jest zresztą z innymi przyrządami ciśnieniowymi). Jego zasadniczą częścią jest krawędź na której powstaje fala uderzeniowa; ciśnienie statyczne jest pobierane za obszarem zaburzonym przez falę. Ciśnienie całkowite jest brane z klasycznej rurki Pitota.