雷达天文观测最早开始于20世纪的一个分支.它利用雷达向天体（或人造天体）发出射电波，并接收反射的回波，通过对回波的处理和研究，以探讨天体的物理和几何性质.天文雷达与一般雷达工作原理及结构基本一致，主要由发射机、接收机和记录仪组成.发射机产生高频信号，经过转换开关送到天线上向天体发射；此时转换开关立即使天线和发射机断开，而与接收机相连，经过一段时间，由天体反射回来的信号由天线进入接收机，再由记录仪记录下来.并显示延迟时间.天文雷达与一般雷达的不同之处在于：（1）探测目标远几千、几万倍，因而接收、发射信号时间延迟大；（2）天线口径大，发射机功率强；（3）由于探测目标大，回波会产生多普勒致宽.天文雷达可准确地测定回波延迟，能精确地测定天体的距离和位置，这对于计算行星际火箭的精确轨道和有关的天文常数；计算其它天体对所测天体的摄动作用，检验广义相对论所预期的微小影响；通过测量雷达回波的多普勒致宽，可以计算出行星或小行星等天体的自转周期及轨道倾角；雷达天文也能探测流星的空间分布和物理状态，行星、卫星的表面结构等.