毫米波主动式成像主要是通过毫米波源发射一定强度的毫米波信号， 通过接收被测物的反射波，检测被测目标与环境的差异，然后进行反演成像。 主动式成像系统可以对包括塑料等非金属物体进行检测， 其受环境影响较小， 获得的信息量大， 可以有效地进行三维成像。
常用的主动式成像系统主要包括焦平面成像以及合成孔径成像。毫米波成像系统已应用于国内外许多机场的安检。 国内上海微系统所孙晓玮团队研发成功了毫米波成像安检系统， 电子科技大学樊勇团队研制成功了毫米波动态成像系统。
3.3 毫米波雷达
毫米波雷达具有频带宽、波长短、波束窄、体积小、功耗低和穿透性强等特点。 相比于激光红外探测， 其穿透性强的特点可以保证雷达能够工作在雾雨雪以及沙尘环境中， 受天气的影响较小。相比于微波波段的雷达，利用毫米波波长短的特点可以有效减小系统体积和重量，并提高分辨率。 这些特点使得毫米波雷达在汽车防撞、直升机避障、云探测、导弹导引等方面具有重要的应用。
微波毫米波汽车防撞雷达主要集中在24 GHz和77 GHz 频段上，是未来智能驾驶或自动驾驶的核心技术之一。 在直升机毫米波防撞雷达的研究上， 人们特别关注毫米波雷达对电力线等的探测效果。
毫米波在大气遥感方面也有很重要的应用，其中代表性的有毫米波云雷达。毫米波云雷达主要针对降水云进行探测，用于探测云内部宏观和微观参数，反映大气热力及动力过程。
由于毫米波波长短，在云探测中表现出很高的测量精度和分辨率， 具有穿透含水较多的厚云层等优势。南京信息工程大学葛俊祥团队研制了W 波段云雷达，北京理工大学吕昕团队正在研制94/340 GHz 双频段云雷达。
