Efekt Dopplera w radarze działa poprzez analizę przesunięcia częstotliwości fal radiowych odbitych od poruszających się obiektów. Kiedy system radarowy przesyła fale radiowe w stronę celu, takiego jak samolot lub pojazd, po uderzeniu w cel fale te są odbijane z powrotem do odbiornika radaru. Jeżeli cel zbliża się do radaru lub od niego oddala, częstotliwość odbitych fal zmienia się ze względu na efekt Dopplera. W szczególności, jeśli cel zbliża się do radaru, częstotliwość wzrasta (wyższy ton), a jeśli się oddala, częstotliwość maleje (niższy ton).
To przesunięcie częstotliwości jest proporcjonalne do prędkości celu względem radaru. Mierząc to przesunięcie, systemy radarowe mogą określić prędkość i kierunek poruszającego się obiektu.
Efekt Dopplera jest niezbędny w radarze do pomiaru prędkości poruszających się obiektów. W zastosowaniach radarowych, takich jak kontrola ruchu lotniczego lub egzekwowanie prędkości, systemy radarowe z falą ciągłą (CW) wykorzystują efekt Dopplera do wykrywania prędkości celów.
Radar CW emituje ciągłą falę o częstotliwości radiowej i porównuje częstotliwość sygnałów nadawanych i odbieranych. Różnica częstotliwości pomiędzy sygnałami nadawanymi i odbieranymi, spowodowana efektem Dopplera, dostarcza informacji o prędkości celu. Technika ta jest powszechnie stosowana w policyjnych pistoletach radarowych do dokładnego pomiaru prędkości pojazdów na drogach.
Działo radarowe wykorzystuje efekt Dopplera do pomiaru prędkości poruszających się pojazdów.
Kiedy działo radarowe emituje falę radiową w kierunku pojazdu, fala ta odbija się od pojazdu i wraca do działa radarowego. Częstotliwość fali odbitej jest porównywana z częstotliwością fali emitowanej. Jeżeli pojazd zbliża się do działa radarowego, częstotliwość fali odbitej jest wyższa od fali emitowanej ze względu na efekt Dopplera. I odwrotnie, jeśli pojazd się oddala, częstotliwość jest niższa. Mierząc to przesunięcie częstotliwości, działo radarowe oblicza prędkość pojazdu względem działa radarowego.
Działa radarowe są powszechnie używane przez organy ścigania do celów egzekwowania przepisów dotyczących prędkości i ruchu drogowego ze względu na ich zdolność do dokładnego pomiaru prędkości pojazdów w czasie rzeczywistym.