多普勒效应，就是指当波源和接收机有相对运动时，接收机受到的频率和波源发出的频率不同，而且相对运动的速度越大，接收机受到的频率变化也越大。多普勒雷达就是利用这种效应制成的。
当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差，称为“多普勒频率”。根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动的速度；根据发射脉冲和接收脉冲的时间差，可以测出目标的距离。由于目标和背景物相对于雷达的径向速度不同，回波信号的多普勒频率也不同。因此，可用频率过滤方法检测出目标的多普勒频率谱线，滤除干扰杂波谱线，使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强，能测出隐蔽在背景中的运动目标。
脉冲多普勒雷达于60年代研制成功投入使用。70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。