Prędkość wiatru utożsamiana jest z prędkością chmur, zatem pośrednio pomiarowi podlega również prędkość wiatru.
Zmiana częstotliwości echa na skutek efektu Dopplera jest równa:
gdzie: v_r – prędkość radialna obiektu.
Częstotliwość dopplerowska, czyli zmiana częstotliwości sygnału wywołana efektem Dopplera, w przypadku obiektów meteorologicznych nie przekracza wartości kilku kHz. Jest to zbyt mała zmiana w odniesieniu do częstotliwości sygnału wysyłanego, by można było zmierzyć ją bezpośrednio. W praktyce sygnał dopplerowski jest uzyskiwany przez zmieszanie fali nadawanej i odbieranej oraz wydzieleniu drgań o niskiej częstotliwości równych różnicy częstotliwości drgań fali nadawanej i odbieranej.
Pomiar efektu Dopplera w radarach meteorologicznych jest wykorzystywany przede wszystkim do pomiaru pola wiatru. Równie ważnym zastosowaniem jest wykorzystanie go do eliminacji tzw. echa stałych – ech niemeteorologicznych, pochodzących od wzniesień, gór itd. Posiadają one zerową prędkość.