表面輻射率為(0≤≤1)、絕對溫度為(>0 K)的物體在整個電磁波的頻譜上都會輻射出電磁波，其頻譜與噪聲相似，這種輻射稱為熱輻射，不同物體具有不同的熱輻射頻譜，有些物體輻射連續頻譜，有些物體輻射離散頻譜，通過測量和分析其輻射頻譜，就可以區分不同物體。
微波輻射計作為一種無源微波遙感儀器，正是根據自然界中所有物體都有輻射電磁波的原理而制成的。
微波輻射計是一款被動式微波遙感設備，微波遙感起步晚于可見光和紅外遙感。但相對于可見光和紅外遙感器而言，微波輻射計能全天候、全天時工作。可見光遙感只能在白天工作，紅外遙感雖可在夜晚工作，但不能穿透云霧。