導波雷達液位計是依據時域反射原理（TDR）為基礎的雷達液位計，采用高頻振蕩器作為電磁脈沖發生體，發射電磁脈沖，沿導波纜或導波桿向下傳播，當遇到被測介質表面時，雷達液位計的部分電磁脈沖被反射回來，形成回波。并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置，通過測量發射波與反射波的運行時間，經 t=2d/c 公式，計算得出液位高度。
根據圖（a）所示，導波雷達液位計發射電磁脈沖時，在通過導波纜頂部的時候，由于距發射端較近，會產生一個虛假回波，可通過濾除虛假回波，來消除干擾。電磁脈沖沿導波纜向下傳播時，當信號到達被測介質表面時，回波一部分會被反射，并在回波曲線上產生一個階躍性變化。另外一部分信號仍然會繼續向下傳播，直到損耗在不斷發射中。液位計通過檢測出液位回波和頂部發射回波之間的時間差，根據這個時間差，經過智能化信號處理器，進行計算就可以得到液位的高度。
從圖（b）可以看出，在空罐的時候，沒有液位就不會檢測到液位回波信號，但是頂部虛假回波同樣會存在，電磁脈沖傳輸到導波纜的底部，罐底會產生一個回波。假如罐體內有兩種不相溶的介質，由于密度不同，兩種介質會分為上下兩層。如果且這兩種介質的介電常數相差極大，那么就可以通過回波信號的不同來判斷兩種介質的界面，進而計算出兩種介質的高度以及界面的高度。由于電磁脈沖是通過導波纜向下傳播，信號衰減比較小，因而可以測量低介電常數的介質。一般情況下被測介質的相對介電常數越大，反射回來的脈沖信號就越強。也就更容易區分出虛假回波。更容易得到真實液位。比如水比甲醇更容易測量。
介質的相對介電常數是表征介質極化的一個物理量，它是由介質本身的屬性決定的。因此，介質不同，相對介電常數也不同。被測介質的介電常數大小直接影響高頻脈沖信號的反射率。當電磁脈沖到達介質表面時，電磁波會發生反射和折射。相對介電常數越大，則反射的損耗越小，相反相對介電常數越小，則發射的損耗越大，信號衰減的越嚴重。當被測介質的電導率大于10mS/cm，則會全部反射回來，即回波信號越強。由于過小的相對介電常數會導致信號極度衰減。因而每一種導波雷達液位計都具有一項最小相對介電常數，確保雷達液位計能夠正常使用。不同公司的導波雷達液位計在結構設計上不同，對最小相對介電常數的要求也不同。
