Il rilevatore microonde al contrario dell'infrarossi passivi, non si limita a captare i segnali ma esplora in modo attivo l'ambiente emettendo radiazioni elettromagnetiche ad altissima frequenza dell'ordine di 10 GHz e sfruttano un fenomeno fisico, l'effetto Doppler.
Le onde elettromagnetiche emesse vengono riflesse con le seguenti modalità:

- Mantenendo il valore di frequenza inalterato quando incontrano un ostacolo immobile (nessun allarme).
- Aumentando la frequenza quando sono riflesse da un ostacolo in avvicinamento.
- Diminuendo la frequenza quando impattano contro un ostacolo in allontanamento.

Ogni variazione di frequenza in aumento o diminuzione provoca l'allarme.

I rilevatori a microonde, normalmente, sono dotati di regolazione del livello di sensibilità in modo che le microonde non fuoriescano dall'ambiente da proteggere, evitando di rilevare il passaggio di persone all'eserno.