Radar może wykrywać różne obiekty i zjawiska w zależności od swojej konstrukcji, częstotliwości pracy i czułości. Zazwyczaj radar służy do wykrywania:
Radar może wykrywać obiekty, takie jak samoloty, statki, pojazdy, zjawiska pogodowe (takie jak deszcz, śnieg i grad), ptaki, a nawet mniejsze obiekty, takie jak drony lub śmieci. Można go również używać do mapowania terenu, monitorowania warunków morskich i śledzenia ruchu obiektów w czasie.
Istnieją granice tego, co radar może wykryć. Fale radarowe mogą być pochłaniane lub rozpraszane przez niektóre materiały, szczególnie te, które nie są metaliczne ani pochłaniające. Na działanie radaru mogą mieć także wpływ warunki środowiskowe, takie jak obfite opady atmosferyczne, gęsta mgła lub zaburzenia atmosferyczne.
Radar może określić położenie, odległość, prędkość, kierunek i rozmiar wykrytych obiektów na podstawie analizy odbitych sygnałów (echa). Mierząc opóźnienie między transmisją i odbiorem fal radarowych (zasięg), przesunięcie Dopplera (prędkość) i zmiany rezystancji sygnału (odbicie), systemy radarowe mogą dostarczyć szczegółowych informacji o celach znajdujących się w ich zasięgu operacyjnym.
Tak, radar może wykrywać ludzi pod pewnymi warunkami. Ciała ludzkie mogą odbijać fale radarowe, szczególnie przy wyższych częstotliwościach. Systemy radarowe, takie jak naziemne radary obserwacyjne lub radary obrazujące przez ścianę, są przeznaczone do wykrywania obecności ludzi na podstawie analizy odbitych sygnałów. Systemy te są wykorzystywane w takich zastosowaniach, jak operacje poszukiwawczo-ratownicze, ochrona granic i egzekwowanie prawa.
Do materiałów, które nie są dobrze wykrywane przez radar, zaliczają się pewne substancje niemetaliczne, szczególnie te, które są silnie pochłaniające lub przezroczyste dla fal radarowych. Na przykład fale radarowe mogą przenikać przez materiały takie jak drewno, plastik, tkanina lub niektóre kompozyty, nie generując znaczących odbić. Materiały pochłaniające lub te o niskich stałych dielektrycznych mogą nie odbijać skutecznie fal radarowych, przez co są mniej wykrywalne w porównaniu z metalami lub materiałami o większym współczynniku odbicia.