Le gocce di pioggia, i fiocchi di neve e i chicchi di grandine riflettono le onde elettromagnetiche emesse dal radar. La rappresentazione degli echi radar su una cartina mostrano la distribuzione geografica delle precipitazioni e la loro intensità, misurata in millimetri all'ora, indicata dai differenti colori. Aiutano a prevedere lo spostamento delle aree di pioggia nelle prossime 2-3 ore con una precisione spaziale di circa 1 km.

Radar sta per RAdio Detecting And Ranging ovvero esplorazione e individuazione della posizione di un bersaglio mediante onde elettromagnetiche. E' composto essenzialmente da una parte emittente, con la funzione di inviare, fino a distanze di 200-300 km, rapidi e intensi impulsi elettromagnetici e da una parte ricevente che ha il compito di raccogliere l'eco ovvero la frazione di energia riflessa dagli ostacoli vari incontrati dall'onda nel suo tragitto. I radar meteorologici emettono onde la cui lunghezza d'onda si aggira intorno ai 3-10 cm, ovvero nel campo delle microonde, perché solo con tali lunghezze d'onda si riescono a vedere gli oggetti che hanno la dimensione del centimetro o frazioni di centimetro, come appunto le gocce di pioggia, i fiocchi di neve e i chicchi di grandine. Quindi il radar non vede le nuvole ma soltanto le eventuali precipitazioni in atto al loro interno e quelle che già cadono al di sotto della base nuvolosa. La frazione di energia elettromagnetica riflessa dalle aree di precipitazioni, denominata anche reflettività, è tanto più elevata quanto più grandi sono il diametro e la concentrazione delle gocce di pioggia o dei fiocchi di neve. Le precipitazioni sono ovviamente più intense nelle aree dove la reflettività è più forte. Attraverso relazioni fisico-sperimentali il computer che gestisce le informazioni radar provvede a convertire i valori di reflettività direttamente in valori di precipitazione, rappresentati sullo schermo con colori diversi a seconda della loro intensità. Le gocce di pioggia hanno una reflettività circa 9 volte più grande di quella dei fiocchi di neve cosicché, a parità di condizioni, le precipitazioni piovose appaiono di gran lunga più intense di quelle nevose. Invece fiocchi di neve e gocce di pioviggine danno luogo a echi egualmente intensi. Gli echi più brillanti si osservano con la grandine, sia perché i chicchi hanno in genere dimensioni superiori a quelle delle gocce, sia perché la reflettività è molto elevata a causa della sottile patina di acqua che circonda il chicco. La posizione delle aree piovose è ricostruita dal computer sulla base di due fattori geometrici: l'azimut, ovvero l'angolo, rispetto al nord geografico, della direzione di puntamento dell'antenna e la distanza orizzontale dell'ostacolo, stimata dal tempo impiegato dall'onda elettromagnetica a ritornare all'antenna.