Doppler-radars werken door een straal elektromagnetische golven naar een doel te zenden en vervolgens de golven te ontvangen die worden teruggekaatst. Door de verandering in frequentie van het geretourneerde signaal ten opzichte van het uitgezonden signaal te meten, kan de radar de snelheid van het doel ten opzichte van de radar bepalen. Deze verandering in frequentie, bekend als Doppler Shift, geeft informatie over of het doel zich naar de radar toe of van de radar af beweegt en met welke snelheid.
Het Doppler-effect voor radar omvat de veranderende frequentie van radargolven terwijl ze reflecteren op een bewegend object. Naarmate het object naar de radar beweegt, neemt de frequentie van de gereflecteerde golven toe; Naarmate het object verder weg beweegt, neemt de frequentie af. Door deze frequentieverschuiving te analyseren, kan het radarsysteem de snelheid van het object berekenen, waardoor de beweging ervan nauwkeurig kan worden gevolgd en gemeten.
Puls-doppler-radars werken door korte uitbarstingen of pulsen van radiogolven uit te zenden en vervolgens te luisteren naar echo’s van deze pulsen die door objecten worden weerkaatst. Door de vertraging te synchroniseren tussen het verzenden van een puls en het ontvangen van de echo ervan, kan de radar de afstand tot het object bepalen. Bovendien kan de radar, door de Doppler-verschuiving in de frequentie van de geretourneerde pulsen te analyseren, de snelheid van het object meten. Deze combinatie van bereik en snelheid maakt puls-Doppler-radars bijzonder nuttig voor het detecteren en volgen van bewegende doelen.