星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）能够全天时、全天候、以多种成像模式，在中等海况和复杂海况下对海观测，获取高空间分辨率图像。自20世纪90年代起，各种SAR海面波浪遥感探测方法，如初猜谱方法、交叉谱方法、半参数化方法、参数化方法、经验方法等已经逐渐应用于ERS-1&2，RADARSAT-1，ENVISAT ASAR等卫星监测中等海况下的海面波浪。与浮标观测比较，中等海况下SAR反演的海浪有效波高的均方根误差小于0.5m。此外，新型微波传感器如沿轨迹干涉SAR（AT-InSAR）和全极化SAR（AIRSAR、RADARSAT-2）也逐渐应用于海面波浪遥感研究。相对于传统SAR，AT-InSAR海浪成像机制较为直接，其相位图像对真实孔径雷达调制传递函数不敏感。极化SAR海浪遥感的优势在于可以避免计算水动力调制传递函数。
