微波辐射计（英语：microwave radiometer，缩写为“MWR”）也称为“微波辐射仪”，是一种用于测量亚毫米级到厘米级波长（频率约为1-1000GHz）的电磁波（微波）的辐射计。微波辐射仪能接收大气中的某些成分在一定频率上强烈辐射的微波，经过一定的转换方法，得到大气在垂直和水平方向上的气象要素分布，并且还可以探测到云状、云高以及目力无法观测到的晴空湍流。此仪器携带方便，可增加探空网在时间和空间上的密度，能观测到大气的连续变化，不致漏掉范围较小但变化剧烈的天气系统。

现在较常见的微波辐射仪最初是由美国物理学家罗伯特·亨利·迪克（Robert H. Dicke）于1946年采用的。 成熟的微波辐射计技术具有单检测器变频技术和并行多检测器技术，都采用K波段和V波段的水汽和氧气信道观测反演大气的水汽和温度信息。 由于基于并行技术的微波辐射计探测速度和稳定性大大高于前者，已经成为当今微波辐射计发展的重要方向。并行技术微波辐射计的各信道带宽独立，积分时间充足的条件下可采用边界层多角度扫描捕捉到边界层1K的微小亮温变化，大大提高了边界层温度垂直分辨率。并行多信道也使得快速全天空扫描和方位-时间扫描得以实现，特别有助于监测天空快速水汽变化和云天变化。

A microwave radiometer (MWR) is a radiometer that measures energy emitted at sub-millimetre-to-centimetre wavelengths (at frequencies of 1–1000 GHz) known as microwaves. Their primary application has been on board spacecraft measuring atmospheric and terrestrial radiation, and they are mostly used for meteorological or oceanographic remote-sensing. Their secondary application is also meteorological, as zenith-pointing surface instruments that view the Earth's atmosphere in a region above the stationary instrument.