測雲雷達
是用來探測未形成降水的雲層高度、厚度以及雲內物理特性的雷達。其常用的波長為1.25厘米或0.86厘米。工作原理和測雨雷達相同，主要用來探測雲頂、雲底的高度。如空中出現多層雲時，還能測出各層的高度。由於雲粒子比降水粒子小，測雲雷達的工作波長較短。測雲雷達隻能探測雲比較少的高層雲和中層雲。對於含水量較大的低層雲，如積雨雲、冰雹等，測雲雷達的波束難以穿透，因而隻能用測雨雷達探測。
測雨雷達
又稱天氣雷達，是利用雨滴、雲狀滴、冰晶、雪花等對電磁波的散射作用來探測大氣中的降水或雲中大滴的濃度、分布、移動和演變，了解天氣係統的結構和特征。測雨雷達能探測台風、局部地區強風暴、冰雹、暴雨和強對流雲體等，並能監視天氣的變化。
測風雷達
用來探測高空不同大氣層的水平風向、風速以及氣壓、溫度、濕度等氣象要素。測風雷達的探測方式一般都是利用跟蹤掛在氣球上的反射靶或應答器，不斷對氣球進行定位。根據氣球單位時間內的位移，就能定出不同大氣層水平風向和風速。在氣球上同時掛有探空儀，遙測高空的氣壓、溫度和濕度。
圓極化雷達
一般的氣象雷達發射的是水平極化波或垂直極化波，而圓極化雷達發射的是圓極化波。雷達發射圓極化波時，球形雨滴的回波將是向相反方向旋轉的圓極化波，而非球形大粒子（如冰雹）對圓極化波會引起退極化作用，利用非球形冰雹的退極化性質的回波特征，圓極化雷達可用來識別風暴中有無冰雹存在。
調頻連續波雷達
它是一種探測邊界層大氣的雷達。有極高的距離分辨率和靈敏度，主要用來測定邊界層晴空大氣的波動、風和湍流（見大氣邊界層）。
氣象多普勒雷達
利用多普勒效應來測量雲和降水粒子相對於雷達的徑向運動速度的雷達。
甚高頻和超高頻多普勒雷達
利用對流層、平流層大氣折射率的不均勻結構和中層大氣自由電子的散射，探測1～100公裏高度晴空大氣中的水平風廓線、鉛直氣流廓線、大氣湍流參數、大氣穩定層結和大氣波動等的雷達。
在研究試驗的雷達中還有雙波長雷達和機載多普勒雷達等。70年代以來，利用一個運動著的小天線來等效許多靜止的小天線所合成的一個大天線的合成孔徑雷達的新發展，必將加速機載多普勒雷達今後的發展進程。機載多普勒雷達的機動性很強，可以用來取得分辨率很高的對流風暴的多普勒速度分布圖。
主要作用
探測氣象要素和各種天氣現象的雷達。氣象雷達可提供飛機前方氣象情況的準確和連續的圖像並以距離和方位的形式顯示出來，為飛機改變航道、避開顛簸區域和飛行安全提供保障；為天氣預報，火箭、導彈和航天器的發射與飛行提供必要的氣象資料；為機場氣象保障和氣象研究提供資料。
發展曆史
第二次世界大戰前雷達用於軍事目的。當時雲、雨等氣象目標的回波被作為幹擾看待。1941年在英國最早使用雷達探測風暴。1942～1943年，美國麻省理工學院專門設計了為氣象目的使用的雷達。在氣象雷達發展初期，一般都靠手工操作，回波資料隻能作定性分析。
20世紀60年代采用了多普勒技術，氣象多普勒雷達具有對大氣流場結構的定量探測能力；常規雷達的數字顯示和彩色顯示也相繼出現。
70年代，除聯合使用多部多普勒雷達外，又相繼發展了大功率高靈敏度的甚高頻和超高頻多普勒雷達和具有多普勒性能的高分辨率調頻連續波雷達；在雷達結構上，廣泛采用了集成電路，配備有小型或微型電子計算機，使氣象雷達能對探測資料進行實時數字處理和數字化遠距離傳輸；有的天氣雷達已能按照預先編好的程序，由電子計算機操縱觀測，並逐步向自動化觀測網的方向發展。