Radar wykrywa odległość i prędkość, wykorzystując zasady odbicia fal radiowych i efektu Dopplera. Aby określić odległość, radar przesyła fale radiowe w stronę obiektu. Fale te odbijają się od obiektu i wracają do odbiornika radaru. Mierząc czas potrzebny falom radiowym na dotarcie do obiektu i z powrotem (czas podróży w obie strony), radar oblicza odległość do obiektu, wykorzystując prędkość światła jako stałą.
Metoda ta, znana jako pomiar „czasu lotu”, umożliwia systemom radarowym dokładne określenie zasięgu lub odległości do obiektów w ich polu widzenia.
Systemy radarowe obliczają prędkość obiektów wykorzystując efekt Dopplera, który odnosi się do zmiany częstotliwości fal radiowych odbitych od poruszającego się obiektu. Gdy obiekt zbliża się lub oddala od systemu radarowego, częstotliwość odbitych fal odpowiednio się zmienia. Radar mierzy to przesunięcie częstotliwości i wykorzystuje je do obliczenia prędkości promieniowej obiektu względem radaru.
Łącząc pomiary odległości z przesunięciami częstotliwości Dopplera, systemy radarowe określają w czasie rzeczywistym zarówno zasięg (odległość), jak i prędkość (prędkość) wykrytych obiektów.
Radary wykrywają prędkość, analizując przesunięcie Dopplera w częstotliwości fal radiowych odbitych od poruszających się obiektów. Gdy obiekt zbliża się do radaru, częstotliwość odbitych fal wzrasta (tzw. dodatnie przesunięcie Dopplera). I odwrotnie, gdy obiekt oddala się od radaru, częstotliwość maleje (ujemne przesunięcie Dopplera).
Radar mierzy te zmiany częstotliwości i oblicza prędkość obiektu względem systemu radarowego. Pomiar prędkości Dopplera ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich jak monitorowanie ruchu drogowego, radar pogodowy do śledzenia ruchów burzowych oraz wojskowe systemy radarowe do wykrywania prędkości samolotów.
Maksymalna odległość, jaką może wykryć radar, zależy od kilku czynników, w tym mocy nadajnika radaru, rozmiaru anteny, częstotliwości roboczej i warunków środowiskowych.
Ogólnie rzecz biorąc, nowoczesne systemy radarowe mogą wykrywać obiekty w odległościach od kilku metrów do kilkudziesięciu kilometrów lub więcej. Radary krótkiego zasięgu stosowane w motoryzacji zazwyczaj wykrywają obiekty znajdujące się w odległości do kilkuset metrów, ułatwiając korzystanie z takich funkcji, jak unikanie kolizji i adaptacyjny tempomat. Radary dalekiego zasięgu stosowane w lotnictwie i obronie mogą wykrywać samoloty i inne cele w odległościach przekraczających setki kilometrów, zapewniając możliwości wczesnego ostrzegania i obserwacji.
Na efektywny zasięg wykrywania radaru wpływają warunki atmosferyczne, charakterystyka celu i techniki przetwarzania sygnału stosowane w celu poprawy wydajności i dokładności radaru.