降雨对微波传输的影响可用雨衰模型描述。通信领域的研究人员为了实现对卫星通信系统和微波通信系统的优化设计，尽量减少发射功率，通过大量的雨衰雨强同步观测实验和理论完善工作，先后提出了CraneGlobal模型、Assis.EinloftImproved模型、SAM模型、DAH模型、ITU.R模型等多个雨衰模型，分别适用于不同频段、不同体制的地地链路和地空链路。
式中，γ为每单位距离造成的雨衰量(单位：dB·km-1)；R为降雨强度(单位：mm·h-1)；k、a为指数律参数，其取值与频率、雨滴大小分布、雨滴温度和极化等因素有关。
对于不同的电磁波发射极化角度和路径斜角，利用相应的水平极化系数和垂直极化系数，可以通过下列等式计算出k和α：
式中，θ是路径斜角，τ是相对水平位置的极化斜角(对于圆极化，τ=45°)。
降雨对微波造成的雨衰量，其中系数k和α的值，作为频率范围为1~1000GHz的频率f(GHz)的函数，由下列等式确定：
利用微波链路测量降水，微波链路作用于近地面大气，物理基础清晰,并且微波通信设施分布广泛，利用这些微波链路能显著提高降水资料的时空分辨率，具有独特的优势。发展微波链路测量降水新技术，对于提高区域降水测量水平，全面提升天气监测能力具有重要的促进作用。
微波链路受降水粒子直接作用产生雨衰量，因此，路径降水的准确反演对于路径所在区域的降水反演估计有关键意义。此外，由于链路雨衰量变化可以直接反映链路上有无雨区覆盖，密集的微波链路将对雨区分布及雨区移动趋势更敏感。对于平均路径的降水反演，主要采用单频链路和双频/多频链路两种方法。
双频链路测量降水的基本思路是尽量消除式(1)所示平均路径雨强与链路衰减之间的非线性关系不利于降水估计的问题。对于单一频段f，雨衰量γ与降雨强度R呈幂律关系，参数k和α的取值与频率、雨滴大小分布、雨滴温度、极化等因素有关。对于不同的降雨场景，雨滴模型、雨滴温度等要素不同也未知，直接由雨衰量和式(1)反演降雨强度，将因为k和α的不准确造成误差。但是，两条或多条单频链路上的衰减差值与平均路径雨强的关系近似为线性关系。
利用双频/多频链路测量降雨的基本原理就是在相同的发射端和相同的接收端同时架设两条或多条使用不同频段的平行微波链路，覆盖同一降水区域。如两条链路的发射频段分别为f1和f2，雨衰量分别为γf1和γf2，则在同一降水区域，降雨强度为R时，有如下关系：
总体来讲，选择特定频率的双频链路可以较好地解决非降水因素的消除问题，但是使用的频段不同，式(2)中的系数也不同，目前尚没有专门的研究结果揭示出所使用频段与该系数的规律关系。因此，在利用已有微波通信系统的现实条件下，依据其通信频段选择合适的单频链路较容易实现，而针对双频链路方法的假设条件，则需要通过实验尝试较为苛刻地选择频率，选择出完全符合条件的双频链路有较大困难。
区域降水的反演是微波链路测量降水的重要内容，不规则拓扑结构下的反演模型及算法仍是研究热点及难点之一。
微波链路对降雨、降雪的衰减影响不同，气体吸收、雾、地理环境等因素也可能造成信号衰减，与雨衰的表现形式相同。因此，仅从信号衰减值正确区分降水及降水类型是个难点，但这是推广应用微波链路测量降水方法的必要基础。在此基础上，利用微波链路实现对雾、温湿度等其他气象要的监测是潜在的应用方向。
利用微波链路测量降水的独特优势在于，可以充分利用广泛、密集分布的已有无线通信设施及微波链路，获得更高时空分辨率的降水分布。利用商用网络测量降水需要了解商用网络的工作频率、工作体制、覆盖区域等特点。在已有条件下，选择合适的单频或双频微波链路，提取工作参数，进行降水反演试验。还需要分析商用网络测量降水的误差因素及修正误差的方法。
但正如前所述，双频/多频链路的特定使用要求难以满足，探索其他精确测量雨衰减量的方法仍十分必要。
在反演降雨时，若将非降雨时段的衰减当作降雨时段的衰减会导致过高估计降雨强度，因此正确区分判别降雨时段与非降雨时段是提高降雨反演精度的必要基础。
区域降雨场反演是指在平均路径降雨反演的基础上，获得二维区域降雨分布的理论与方法。目前区域降雨场的反演主要有距离反比权重插值和层析两种方法。距离反比权重插值法适用于链路相对稀疏的微波链路网络覆盖区域，但是分辨率较低，反演精度较差。层析方法可以得到空间分辨率更高和更为准确的降雨场分布，但是对于没有链路穿的网格，反演效果较差。
层析方法的假设前提是将微波链路网络覆盖区域划分成规则的正方形网格，而商用微波链路的拓扑结构不规则且无法改变，链路密度也分布不均。因此，研究不规则拓扑结构下的自适应反演模型及算法是将微波链路测量降水方法推向实用化的重要内容之一。