Aby wykryć obiekty za pomocą radaru, system radarowy emituje fale radiowe w kierunku obszaru zainteresowania za pomocą anteny. Fale te przemieszczają się w powietrzu i kiedy napotykają obiekt, część energii jest odbijana z powrotem do odbiornika radaru. Odbiornik radarowy przechwytuje odbite sygnały, które są następnie przetwarzane w celu określenia odległości, prędkości, rozmiaru i innych cech wykrytego obiektu. Systemy radarowe mogą wykrywać obiekty na podstawie analizy czasu potrzebnego na powrót fal (czas przelotu), przesunięcie częstotliwości powracających fal (efekt Dopplera) oraz intensywność odbitego sygnału.
Wykrywanie obiektu za pomocą radaru polega na analizie charakterystyki odbitego sygnału radarowego. Kiedy fale radarowe uderzają w obiekt, mogą zostać odbite, pochłonięte lub rozproszone, w zależności od kształtu, rozmiaru, składu materiału i orientacji obiektu względem anteny radaru. Systemy radarowe mają za zadanie wykrywać te odbicia i interpretować je w celu identyfikacji obecności, lokalizacji i ruchu obiektów w obszarze zasięgu radaru. Zaawansowane techniki radarowe, takie jak radar z syntetyczną aperturą (SAR) i radar impulsowy dopplerowski, poprawiają zdolność wykrywania i klasyfikowania obiektów z większą dokładnością i rozdzielczością.
Radar może wykrywać obiekty nieruchome, o ile odpowiednio odbijają one fale radarowe z powrotem do odbiornika. Zdolność do wykrywania obiektów nieruchomych ma fundamentalne znaczenie w zastosowaniach radarowych, takich jak kontrola ruchu lotniczego, monitorowanie pogody i obserwacja naziemna. Systemy radarowe są wystarczająco czułe, aby wykryć nawet małe nieruchome obiekty, takie jak zaparkowane pojazdy, budynki lub elementy terenu. Kluczowe czynniki wpływające na wykrywanie radarowe obiektów nieruchomych obejmują czułość systemu radarowego, częstotliwość roboczą i właściwości odblaskowe powierzchni obiektu.
Radar generalnie nie jest w stanie „przejrzeć” stałych obiektów, takich jak ściany lub gęste materiały. Fale radarowe to fale elektromagnetyczne, które zachowują się inaczej w przypadku napotkania różnych materiałów. Chociaż radar może w pewnym stopniu przenikać przez niektóre materiały, takie jak drewno, tkanina i płyta gipsowo-kartonowa, jego zdolność widzenia przez obiekty jest ograniczona. Jednakże systemy radarowe mogą wykrywać obiekty za przeszkodami, jeśli fale mogą odbijać się od powierzchni lub przenikać przez materiały przy minimalnym tłumieniu. Technologie radarowe, takie jak radar penetrujący grunt (GPR), zaprojektowano specjalnie z myślą o penetracji gruntu w celu wykrycia zakopanych obiektów, takich jak rury lub obiekty archeologiczne. Każde zastosowanie radaru opiera się na specyficznej konstrukcji i zasadach działania, aby osiągnąć pożądane możliwości wykrywania.