地物的微波辐射机理不同于对太阳光在可见光-近红外区域的反射，也不同于地物对雷达电波的反射。它一方面同地物的物理温度相关，这与热红外辐射类似；另一方面又同地物对该频段微波的反射能力成反比。也即在雷达图像中看到的亮的部分，在微波辐射图像中很可能是暗的部分。这是因为地物对电磁波反射能力越强，其吸收能力就越弱，从而其自身的微波辐射就越弱。因此，微波图像很可能在某种程度上与雷达图像互补。比如经过伪装的目标在雷达图像中看不到，但在微波辐射图像中就可以看到。
微波辐射计的应用：可用于土壤湿度(墒情)、植被含水量、海水含盐度和降水的测量，还可监测和预报山体滑坡等。
土壤水分是陆—气交互作用的重要边界条件，在全球水循环和能量循环中扮演着关键角色，直接影响降水、径流、下渗与蒸散发等水文循环过程，并能反映洪涝和干旱的程度。土壤水分的变化强烈影响其微波辐射特征，L波段微波辐射计利用干燥土壤和液态水分在介电特性上的巨大差异反演土壤水分；
L波段是获取表层土壤水分信息的最佳波段，它可以穿透稀疏和中等浓密植被，并能获取一定深度的土壤信息；L波段被动微波遥感技术已逐渐成为大尺度土壤水分监测的主要手段。
ARIEL是一款双极化L波段微波辐射计，它基于ESA SMOS卫星任务上的MIRAS仪器所使用的相同技术，设计简单，坚固耐用，能够承受在野外测量活动中可能出现的振动和冲击，可用于大面积土壤湿度遥感。L波段微波辐射计已被空间机构和研究机构成功用于土壤湿度和海洋盐度遥感估算和分析。
星载辐射计用于全球气候变化和水圈研究。卫星观测的优势在于其提供连续时间的大面积测量的能力，但是，卫星观测的空间分辨率很低。当前的星载L波段辐射计提供的空间分辨率约为每像素40km，或者通过多传感器数据融合算法达到1km，但仍然难以在精细应用中使用。
ARIEL 作为一款新型L波段微波辐射计，其测量深度在热成像和地面穿透雷达之间的做了很好的平衡，以适用于高空间分辨率的大面积表层土壤测量。它最初用于精细农业的土壤水分测量，目前已证明也可用于更多遥感应用，如：农业与环境、土壤水分和土壤变异性、工程湿度测量、渗漏检测、海冰厚度、道路水分密度变化等。
