利用電磁波在電離層與地面之間的反射或電磁波在地球表面的繞射探測地平線以下目標的雷達，又稱超地平線雷達。超視距雷達主要用於早期預警和戰術警戒，是對地地導彈（特別是低彈道的洲際導彈和潛地導彈）、部分軌道武器（包括低軌道衛星）和戰略轟炸機的早期預警手段。它能在導彈發射後1分鐘發現目標，3分鐘提供預警資訊，預警時間可長達30分鐘。超視距雷達在警戒低空入侵的飛機、巡航導彈和海面艦艇時，可以在200～400公裡的距離內發現目標。與微波雷達相比，超視距雷達對飛機目標的預預警時間約可增加10倍；對艦艇目標的預警時間可增加30～50倍。它還能探測4000公裡以內的核爆炸，通過測量電離層的擾動情況估計核爆炸的當量和高度。
超視距雷達有兩種基本類型：利用電離層對短波的反射效應使電波傳播到遠方的雷達，稱為天波超視距雷達（圖1）；利用長波、中波和短波在地球表面的繞射效應使電波沿曲線傳播的雷達，稱為地波超視距雷達。
這2種雷達各有2種工作方式，一種是利用目標的前向散射特性或目標穿越電離層時引起的電離層擾動特性探測目標，稱為前向散射超視距雷達，其收發系統分設在遙遠的兩地；一種是利用目標的後向散射特性探測目標，稱為後向散射超視距雷達，其收發系統設在一處（圖2）。
超視距雷達的主要優點是能克服地球曲率的限制，探測地平線以下的目標。天波超視距雷達的作用距離為1000～4000公裡。地波超視距雷達的作用距離較短，但它能監視天波超視距雷達不能覆蓋的區域。超視距雷達的工作波長接近或大於目標尺寸，因此它的目標散射截面比微波雷達大1～2個數量級。超視距雷達在使用上也存在不少問題，例如隻能探測電離層以下即300～400公裡以下的目標；隻能獲得目標的方位和距離信息，很難獲得仰角信息；測量精度低、分辨率差；電波通道不穩定，幹擾因素多，氣候變化、北極光和太陽黑子直接影響天波超視距雷達的性能，甚至使它不能正常工作；在中波、短波波段，頻譜擁擠，帶寬窄，互相幹擾嚴重。此外，超視距雷達系統龐大，雷達站內還配建諸如電離層監測站和氣象站等支援設施。為瞭提高超視距雷達的效能，需要進一步增強系統對環境的自適應能力和抗幹擾能力。