相控陣雷達，即相位控制電子掃描陣列雷達，利用大量個別控制的小型天線元件排列成天線陣面，每個天線單元都由獨立的開關控制，基於惠更斯原理通過控制各天線元件發射的時間差，就能合成不同相位(指向)的主波束，而且在兩個軸向上均可進行相位變化;與托馬斯·楊的雙縫實驗相似，相控陣各移相器發射的電磁波以建設性干涉原理強化併合成一個接近筆直的雷達主波瓣，而旁瓣則由於破壞性干涉而大幅減低。

相控陣分爲"被動無源式"(PESA)與"主動有源式"(AESA)，其中技術門檻較低的"被動無源式"在上世紀80年代已有較成熟的系統部署於艦艇及中/小型飛機上，而性能更優異、發展前景更好但技術門檻較高的"主動有源式"則到了90年代末期纔開始有實用的戰機用與艦載系統開始服役。

相控陣雷達從根本上解決了傳統機械掃描雷達的種種先天問題，在相同的孔徑與操作波長下，相控陣的反應速度、目標更新速率、多目標追蹤能力、分辨率、多功能性、電子反對抗能力等都遠優於傳統雷達 ，相對而言則付出了更加昂貴、技術要求更高、功率消耗與冷卻需求更大等代價。

相控陣雷達雖然性能優異，但因爲造價昂貴，操作成本高，多用於軍事用途，比較著名的相控陣雷達例如美國伯克級驅逐艦的AN/SPY-1無源相控陣雷達、美國AN/FPS-115"鋪路爪"遠程預警雷達、美國F-22戰鬥機的AN/APG-77有源相控陣雷達等。

優點

(1)波束指向靈活，能實現無慣性快速掃描，數據率高;

(2)一個雷達可同時形成多個獨立波束，分別實現搜索、識別、跟蹤、制導、無源探測等多種功能;

(3)目標容量大，可在空域內同時監視、跟蹤數百個目標;

(4)對複雜目標環境的適應能力強;

(5)抗干擾性能好。全固態相控陣雷達的可靠性高，即使少量組件失效仍能正常工作。

缺點

美中不足的是，相控陣雷達設備複雜、造價昂貴，且波束掃描範圍有限，最大掃描角爲90°~120°。當需要進行全方位監視時，需配置3~4個天線陣面。 相控陣雷達與機械掃描雷達相比，掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強，能快速適應戰場條件的變化。

當相控陣雷達警戒、搜索遠距離目標時，雖然看不到天線轉動，但上萬個輻射器通過電子計算機控制集中向一個方向發射、偏轉，即使是上萬公里外來襲的洲際導彈和幾萬公里遠的衛星，也逃不過它的"眼睛"。如果是對付較近的目標，這些輻射器又可以分工負責，有的搜索、有的跟蹤、有的引導，同時工作。每個"移相器"可根據自己擔負的任務，使電磁瓣在不同的方向上偏轉，相當於無數個天線在轉動，其速度之快非一般天線所能相比。正是由於這種雷達天線摒棄了一般雷達天線的工作原理，利用"移相器"來實現電磁瓣的轉動，人們給它起了個與衆不同的名字--相控陣雷達，代表着"相位可以控制的天線陣"的含義。