我国探地雷达技术的理论研究方面，目前仍相对地集中在信号处理上。物探技术人员为了识别图像或对图像进行地质解释，将目前最新的许多数据处理方法，诸如分形、神经网络、反褶积、小波分析等应用于探地雷达的数据处理中。这主要是因为探地雷达所接收到的信号十分复杂，脉冲电磁波在通过地下介质的过程中，波形和波幅将发生较大的变化，而脉冲余振、系统内部干扰、地表不光滑或地下介质不均匀等引起的散射以及剖面旁侧的绕射等干扰，导致实时记录图像多变和不易分辨。但是当前的信号处理仅限于时间波形处理，如从单次测量结果中减去平均波形以压低噪声和杂乱回波、采用时变增益以补偿介质吸收和抑制深部噪声、用频率滤波以剔除不必要的干扰频率等；除此之外，还研究采用了聚焦技术，以集中目标体的空间响应；采用信号增强以及反褶积等数值处理技术，以加强近地表被强初至电磁波模糊了的反射体波形特征等。为了识别图像或对图像进行地质解释，除了对简单形体模型进行正演外，目前计划开展专家系统技术的有关研究。此外，中国地质大学（武汉）等高等院校已经进行了探地雷达探测体的正反演研究。
探地雷达探测技术的应用研究
在探地雷达技术应用研究方面，我国拥有的200多台探地雷达，几乎涵盖了全国各个部门。从大型的国家级研究院所、高等学校到工矿企业，从地矿、铁路、交通、民航、水利到城建、考古部门，许多单位都用上了探地雷达，工程技术人员在各自的工作领域进行了较深入的系统研究，随着研究程度的深入，将进一步拓展探地雷达技术的应用范围，使我国的探地雷达应用技术水平一直处于世界先进行列。我国探地雷达技术的应用研究主要有下列几个领域。
（1）建筑工程质量检测（2）城市基础设施探测和检测（3）公路（机场跑道）质量检测
（4）铁路路基质量检测（5）岩土工程勘察与地质勘探（6）隧道检测
（7）堤坝、库岸等水利工程探测（8）考古探测（9）环境检测（10）军事与安全探测