FY4A探测到的红外云图
由于微波信号在云雨大气中具有很强的穿透性，主被动微波探测器能够在恶劣天气条件下进行全天候工作，不受地表状况影响地探测降水。
被动微波探测降水主要通过陆地和海洋具有各自不同的微波辐射特性完成，被动微波辐射计本身不主动发射信号。对于海洋而言，海面发射信号的能力较低，所以被动遥感的背景辐射信号较小，接近常数。在这种背景下，降水的发射辐射信号强，加上降水的低极化特征和海面的高极化特征的差异，可以在低频段来甄别并定量反演海面降水，如基于降水强度概率密度函数（PDF）的微波降水算法（WILHE-IT）。
对陆地而言，地面的信号发射能力较强，而且变化范围大，因此无法很好地识别和量化来自水凝物的发射辐射。同时陆面的极化特征也不明显，加大了陆地降水反演难度。冰粒子在高频段的散射效应会削弱地表上行辐射强度，可利用这一特点进行陆地降水反演，如散射因子算法（FERRARO and MARKS）。也有算法使用了全部辐射向量，比如GPM主要使用的GPROF（KUMMEROW et al.），它基于云结构数据库及模拟出的上行辐射量，再利用概率论的知识，为真实观测情况选取一条最接近的廓线，作为降水反演结果。
主动与被动微波探测器的不同在于能够主动探测器发射信号，通过接收雷达回波计算降水量。Z-R关系式是常用的通过雷达回波强度（dBZ）反演降水量的方法。气象雷达的平均回波功率P与反射率因子Z成正比关系，反射率因子Z与降水粒子谱有关，而降水粒子谱又与降水强度R有关，所以反射率因子Z与降水强度R有一定的相关性。通过实际观测、理论分析、数学统计等方式，可以得出并验证如下公式所示的Z-R关系式：
Z-R关系式中的a,b值是经验数据，与降水粒子谱的分布以及降水粒子的下落速度有关。a≈200，b在1.5~2之间。在使用Z-R关系式测量降水强度时，要根据实际情况如地理位置、降水类型等选择不同的参数。对上式两边同时取对数，得到：
雷达回波强度dBZ与反射率因子Z的关系：
