Do wykrywania obiektów wykorzystuje się zjawisko odbicia fal radiowych (najczęściej w tym celu wykorzystuje się pasmo mikrofal) od wykrywanych obiektów lub fal wysyłane przez te obiekty. W radarze aktywnym nadajnik radaru emituje wiązkę promieniowania skierowaną na badany obszar, sygnał odbija się od obiektu i odbierany jest w odbiorniku znajdującym się zazwyczaj w tym samym miejscu co nadajnik. Jako sygnał sondujący można stosować krótkie impulsy o dużej mocy (w radarze impulsowym) lub stosować falę ciągłą (w radarach policyjnych, radarach FMCW i radarach szumowych).
Radar pasywny sam nie emituje promieniowania elektromagnetycznego, a jedynie odbiera promieniowanie odbite od obiektów, pochodzące zwykle od innych radarów lub nadajników telekomunikacyjnych. Na podstawie opóźnienia czasowego i przesunięcia dopplerowskiego sygnału odbitego określa się położenie i prędkość wykrytych obiektów.