SAR 成像原理的构建是一个高度复杂的系统工程，主要依赖于微波辐射理论与相控阵信号处理两大支柱。电磁波在大气层与地表界面的多次散射过程，是 SAR 成像的物理基础。当微波能量以一定角度入射到地物表面时，会发生反射、折射以及通过多层介质界面的多次反射。这些不同路径传输的电磁波在接收机处发生干涉，其相位差决定了最终合成图像的空间位置和角度信息。为了获得清晰成像，系统必须精确控制这些相位差，并通过数字信号处理技术将空间维度的多普勒频移信息解调出来。
相控阵雷达技术的引入彻底改变了 SAR 成像的物理机制。传统的 SAR 系统采用机械扫描方式，通过旋转天线或移动馈电单元来改变波束方向，这种方式不仅效率低下，且难以实现快速成像。而现代相控阵 SAR 系统摒弃了机械运动的惯性和噪音，利用电子控制的方式改变天线馈电单元之间的相对位置，使得每个单元都能独立控制自身的辐射相位。通过计算馈电单元阵列中相邻单元间相位差的变化，雷达系统可以在瞬间合成任意波束方向上的回波。
