毫米波频段没有太过精确的定义，通常将30~300GHz的频域(波长为1～10毫米)的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。
与光波相比，毫米波利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。
优点：
1）极宽的带宽。通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用四个主要窗口，但这四个窗口的总带宽也可达135GHz，为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力。
2）波束窄。在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一个 12cm的天线，在9.4GHz时波束宽度为18度，而94GHz时波束宽度仅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节。
3）与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性。
4）和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系统更容易小型化。
缺点：
1）大气中传播衰减严重。
2）器件加工精度要求高。
毫米波在通信、雷达、遥感和射电天文等领域有大量的应用。要想成功地设计并研制出性能优良的毫米波系统，必须了解毫米波在不同气象条件下的大气传播特性。影响毫米波传播特性的因素主要有：构成大气成分的分子吸收（氧气、水蒸气等）、降水（包括雨、雾、雪、雹、云等）、大气中的悬浮物（尘埃、烟雾等）、以及环境（包括植被、地面、障碍物等），这些因素的共同作用，会使毫米波信号受到衰减、散射、改变极化和传播路径，进而在毫米波系统中引进新的噪声，这诸多因素将对毫米波系统的工作造成极大影响，因此我们必须详细研究毫米波的传播特性。
近年来，随着对毫米波系统需求的增长，毫米波技术在研制发射机、接收机、天线以及毫米波器件等方面有了重大突破，毫米波雷达进入了各种应用的新阶段。
20世纪80年代以来由于对毫米波雷达需求的日益增长，从而形成了开发毫米波雷达的热潮，这取决于毫米波雷达具有以下特性：
1）频带极宽，适用于各种宽带信号处理；
2）可以在小的天线孔径下得到窄波束，方向性好，有极高的空间分辨力，跟踪精度较高；
3）有较宽的多普勒宽带，多普勒效应明显，具有良好的多普勒分辨力，测速精度较高；