A hagyományos radar a visszavert rádióhullámok erőssége alapján érzékeli a csapadékot. A Doppler radar a mozgás mérésének képességét is biztosítja. Érzékeli a visszavert jel frekvenciaeltolódását, amelyet a mozgó esőcseppek vagy hópelyhek okoznak, így felfedve, hogy a csapadék közeledik vagy távolodik.

Ez a sebességinformáció a viharok belsejében lévő szélmintákat mutatja. A meteorológusok azonosítani tudják a tornádókat okozó forgást, észlelni tudják az erős kiáramlási határokat, és pontosabban meg tudják becsülni a csapadékmennyiséget. A kettős polarizációs fejlesztések tovább javítják az eső, a jégeső és a nem meteorológiai célpontok megkülönböztetését.

A Doppler-radarokból álló országos hálózatok folyamatos lefedettséget biztosítanak nagy területeken. Az adatok perceken belül megjelennek nyilvános weboldalakon és televíziós adásokban. A technológia jelentősen csökkentette a heves zivatarok és tornádók átlagos figyelmeztetési idejét.

A kutatóradarok folyamatosan finomítják a technikát a még finomabb mérések érdekében.