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航海雷达的结构通常由五个关键部分组成：天线、发射机、接收机、显示器和电源。
首先，天线是雷达系统的核心，早期使用抛物面反射天线，如今已被波导隙缝天线取代。天线主要发射水平线性极化信号，为了增强雨雪天气下的探测性能，有些天线配备了圆极化装置。发射和接收信号通常由一个双工器（收发开关）控制，天线通过马达进行360°连续环形扫描。为了保证精确的方位测量和较高的方位分辨力，天线的波束宽度在水平方向上通常很窄，例如3厘米雷达可在1°范围内。
其次，发射机采用脉冲体制，脉冲宽度在0.05至2微秒之间，根据探测距离调整。近距离使用短脉冲以提高距离分辨力，远距离则使用长脉冲以增加探测范围。主要工作在X波段（9320～9500兆赫）和S波段（3000～3246兆赫），分别称为3厘米雷达和10厘米雷达，各有优势。X波段雷达有高方位分辨力，适合近距离探测，而S波段雷达抗干扰能力强，适合远距离探测。
接收机采用直接混频超外差式设计，内置海浪和雨雪干扰抑制电路，有时还设有抗同频异步干扰功能，确保接收信号的纯净。发射机和接收机组合在同一个机柜中，被称为收发机。
显示器显示距离和方位信息，采用距离方位极坐标的平面位置显示方式，扫描线与天线同步旋转，提供多档距离量程选择。测距可用活动距标或固定距标，方位测量则有电子方位线或机械方位圈。现代的高亮度显示器在驾驶台明亮环境下也能供多人清晰观察，部分还采用彩色显示，以增强信息的易读性。
最后，电源供应方面，早期雷达多采用变流机，现在普遍使用逆变器，一些现代系统可以直接从船电系统供电。
装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达，亦称船用雷达。航海雷达在能见度不良时为航海人员提供了必需的观察手段。它的出现是航海技术发展的重大里程碑。
警戒雷达：有对空警戒雷达和对海警戒雷达，用于发现和监视海面、空中目标，与敌我识别系统相配合判定目标的敌我属性，给导弹制导雷达和炮瞄雷达提供目标指示等。
导弹制导雷达：有舰舰导弹制导雷达和舰空导弹制导雷达，用于跟踪海面和空中目标，为导弹武器系统的计算机或射击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。
炮瞄雷达：用于跟踪海面和空中目标，为舰炮射击指挥仪或火控计算机提供目标的坐标数据和炸点偏差数据。
鱼雷攻击雷达：装在鱼雷艇和潜艇上，用于搜索、跟踪海面目标，为鱼雷攻击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。
航海雷达：用于观测岛岸目标，以确定舰位，并根据航路情况，利用计算机进行避碰解算和显示，引导舰船安全航行。
舰载机引导雷达：一般装在航空母舰上，用于对舰载机进行指挥引导。
着舰雷达：一般装在航空母舰上，用于在复杂气象条件下引导舰载机安全着舰。
各种舰艇上装备的雷达种类和数量，取决于舰艇的战斗使命、武器装备和吨位大小。通常小型战斗舰艇装1～2部；大、中型战斗舰艇装10多部，有的多达20余部。
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