水平極化是指無線電波的振動方向是水平方向，即電場方向與大地相平行。這種極化形式的電磁波在電場平行於大地的分量（水平分量）和垂直於大地表面的分量，其空間振幅具有任意的相對大小，相位相同或相差180°（同相或反相）變化時，可以得到平面極化。水平極化波的極化面與大地法線面垂直，與垂直極化波相對，後者是指無線電波的振動方向是垂直方向，即電場方向與大地垂直。在衛星通信中，水平極化用於水平發送和水平接收，而垂直極化用於垂直髮送和垂直接收。此外，還有其他偏振組合，如HV用於水平發送和垂直接收，以及VH用於垂直髮送和水平接收，這些被稱爲交叉極化。雙極化則是指同時發射水平和垂直兩種極化模式的電磁波，而全極化技術難度最高，要求同時發射水平和垂直兩種極化模式，即HH、HV、VV和VH四種極化方式同時存在。正交極化雷達使用這四個極化，並測量通道之間的相位差以及幅度，以增強識別目標的準確度。