Zwykły radar wykrywa opady na podstawie natężenia odbitych fal radiowych. Radar Dopplera dodatkowo umożliwia pomiar ruchu. Wykrywa on przesunięcie częstotliwości odbitego sygnału spowodowane ruchem kropli deszczu lub płatków śniegu, określając, czy opady zbliżają się, czy ustępują.

Informacje o prędkości wiatru pokazują wzorce wiatru wewnątrz burz. Meteorolodzy mogą identyfikować rotacje, które mogą powodować tornada, wykrywać silne granice odpływu i dokładniej szacować natężenie opadów. Ulepszenia w zakresie podwójnej polaryzacji dodatkowo poprawiają rozróżnianie deszczu, gradu i celów niemeteorologicznych.

Krajowe sieci radarów dopplerowskich zapewniają ciągły zasięg na dużych obszarach. Dane pojawiają się na publicznych stronach internetowych i w programach telewizyjnych w ciągu kilku minut. Technologia ta znacznie skróciła średni czas ostrzegania przed silnymi burzami i tornadami.

Radary badawcze ciągle udoskonalają technikę pomiarów na jeszcze mniejszą skalę.