雷達液位計的測量工作主要依靠雷達聲波技術手段實現，其原理是對聲波技術的應用。雷達液位計在設計時采用了一體化的設計概念，由于整個雷達液位計中不存在傳動裝置，因此能夠最大限度避免機械磨損影響 性能的情況，具有較長的使用壽命。且聲波的特征意味著雷達液位計能用于幾乎所有液體的測量（應用過程中聲波遭遇的各種介質都會產生足夠的反射波），非接觸式的測量方式也意味著雷達液位計不會受到液體物理特性的影響，因而不需要再考慮測量液體濃度及密度對測量精度造成的影響。最后，這種雷達液位計的測量區間最大可達到0~35m，即使是高溫、高壓狀態下的液體也能夠有效測量。
雷達液位計的測量完全依靠微波實現，其上裝置了用于發生微波的高頻振蕩器，由振蕩器散發出的微波在經輻射天線的引導之后可向固定方向發射（石油化工行業通常向下發射），以光速擴散的微波在遭遇液體上表面之后會被吸收一部分，而另外一部分微波則會被反射，遭反射回的這部分微波會被雷達液位計上的接收裝置檢測到。通常在計算發射及接收時間后對照微波的傳遞速度可計算出微波發射位置與液面的距離，進而實現液位的精準測量，但也有為確保精度應用其他參數關系測量的案例，雷達液位計工作原理圖如圖1所示。
以第一種測量方式為例，應用這種測量方式的雷達液位計一般具有固定的發射頻率，通過智能化信號處理器測量液位高度，其測量公式為：t=2d/c。
式中：t為脈沖時間；c為光速，取300000km/s；d為雷達液位計與被測液體表面的距離。
在這種情況下的雷達液位計算公式為：l=e-d。
式中：l為液位；e為罐體總高度。
但部分情況下微波會出現虛假反射，此時則可應用微處理技術或最新的測量軟件（以 ECHOFOX 較為多見）精準分析反射回的微波。
除了這一常見測量方式，其他測量方式中以測量發射波與反射波在頻率上的差別較為多見，得出的頻率差可經過某種方法換算成電信號，該電信號通常與被測液體表面存在某種比例關系。在這種情況下應用的雷達液位計在發射頻率上并不固定，具備一定的可調節功能，但應用時會有較大的使用難度。最后，雷達液位計同樣可以用于空倉測試。
