Meteorologické radary fungují obdobně jako radary například na letišti, nebo jako smysly netopýrů a delfínů ultrazvukem zkoumajících prostor okolo sebe. Otáčejí se a přitom vysílají radiové pulsy. Ty se odrážejí zpět, přitom síla odrazu a jeho zpoždění jsou radarem zpět zaznamenávány. Meteorologické radary používají radiový signál o vlnové délce 3 až 10 cm, ten se totiž dobře odráží od vodních kapek obsažených v oblačnosti v atmosféře. Podle síly odraženého signálu lze určit množství vody v atmosféře a podle doby zpoždění vzdálenost oblačnosti, od níž se odrazila.

Výhodou meteorologického radaru je, že poskytuje okamžitý (každých 5 až 10 minut) přehled o oblačnosti na území o poloměru více než 150 km. Navíc díky tomu, že radar vysílá paprsky pod různým vertikálním úhlem, přináší informaci i o tom, co se děje ve vyšších vrstvách nad povrchem. Nevýhodou radaru je, že měření odrazivosti není zcela přesným obrazem skutečné meteorologické situace. Radarový paprsek se totiž jinak odráží od velkých a jinak od malých kapek, jinak od ledových krystalků a jinak od vodních kapek, nevidí dobře za intenzivní srážková pásma apod. Navíc množství vodních kapek a ledových krystalů ve srážkových oblacích se mění podle typu oblačnosti, výšky nad povrchem, ale třeba i na základě výstupného a sestupného proudění vzduchu v bouřkových oblacích.