普通雷达通过测量返回无线电波的强度来探测降水。多普勒雷达则增加了测量运动的能力。它能感知由雨滴或雪花运动引起的返回信号的频率偏移，从而判断降水是正在接近还是正在消退。

这些速度信息显示了风暴内部的风型。气象学家可以识别可能产生龙卷风的旋转气流，探测强烈的流出边界，并更准确地估算降雨量。双极化技术的升级进一步提高了对雨、冰雹和非气象目标的区分能力。

全国多普勒雷达网络可对大片区域进行持续监测。数据会在几分钟内出现在公共网站和电视广播中。这项技术已大幅缩短了强雷暴和龙卷风的平均预警时间。

研究雷达不断改进技术，以实现更精细的测量。