Vliegtuigradar werkt door radiogolven in pulsen uit te zenden en vervolgens de echo’s te ontvangen die terugkaatsen van objecten in de omgeving, inclusief andere vliegtuigen. Het radarsysteem aan boord van een vliegtuig omvat doorgaans een zender die korte pulsen radiofrequentie-energie genereert, die via een antenne in het omringende luchtruim worden uitgezonden. Deze pulsen reizen met de snelheid van het licht naar buiten, en bij het tegenkomen van objecten zoals andere vliegtuigen, vogels of terrein, reflecteert een deel van de energie terug naar het vlak.
De radar kan vliegende vliegtuigen detecteren door de timing en sterkte te analyseren van echo’s die terugkeren naar de ontvanger van het vliegtuig nadat ze zijn teruggekaatst op nabijgelegen objecten. Wanneer radarpulsen een doel in de lucht raken, zoals een ander vliegtuig, wordt een deel van de energie teruggekaatst naar het doorlatende vliegtuig. De radarontvanger van het vliegtuig detecteert deze gereflecteerde signalen en door de tijd te meten die nodig is voordat de signalen terugkeren en hun kenmerken te analyseren (zoals Dopplerverschuiving), kan het radarsysteem de aanwezigheid, afstand en relatieve snelheid van het snelheidsgedetecteerde vliegtuig bepalen.
Het bereik van de vliegtuigradar varieert afhankelijk van factoren zoals het vermogen van de radarzender, het ontwerp van het antennesysteem en de atmosferische omstandigheden. Doorgaans kunnen moderne vliegtuigradarsystemen andere vliegtuigen detecteren op afstanden van tientallen tot honderden kilometers. Het effectieve bereik hangt ook af van de grootte en hoogte van het doelvliegtuig, aangezien grotere en hogere vliegtuigen over het algemeen gemakkelijker te detecteren zijn op grotere afstanden vanwege hun grotere radardwarsdoorsnede (RCS). Het radarbereik kan ook worden beïnvloed door weersomstandigheden, terrein en obstakels die radarsignalen kunnen verzwakken of reflecteren.