Ett georadarsystem liknar ett ekolod, men är skapat för användning på land. Georadarantennen skickar ner en elektromagnetisk signal i marken. Signalen reflekteras från objekt och gränskikt i jorden. Ekon från georadarsignalen registreras när de kommer tillbaka till markytan. Under mätningen skjuter georadarsystemet ner radarspår var femte centimeter i raka profiler i marken medan man går fram och tillbaka över mätområdet.
Genom att mäta många parallella georadarprofiler nära varandra är det möjligt att få en tredimensionell datavolym. Denna datavolym kan man skära i horisontella skivor, så kallade tid- eller djupskivor. Tidskivor visar reflektionen för alla mätpositioner under samma registreringstid (tiden som passerat efter utsändningen av georadarsignalen). Om signalens hastighet i marken är känd (eller korrekt uppskattad) kan man bestämma hur djupt ned i marken strukturer går och generera djupskivor. Det är vanligt att strukturer tolkas genom noggrann undersökning av reflektioner som syns i djupskivor från olika djup. För bättre förståelse av informationen kan det vara till hjälp att animera ett antal djupskivor med ökande djup i form av ett snabbt bildspel.
Georadarmätningar passar bra för att lokalisera och avbilda gropar, diken, rör, stenar och stenstrukturer i marken, men djupet som georadarn kan tränga ner i är beroende av antennens frekvens. En antenn med låg frekvens (till exempel 250 megahertz) har ett bra penetreringsdjup (ungefär 6-15 meter), men en låg upplösningsförmåga (upptäcker objekt med en storlek på ungefär 30 centimeter), medan en antenn med hög frekvens (till exempel 1000 megahertz) har en hög upplösningsförmåga (upptäcker objekt med en storlek på ungefär 5-10 centimeter), men har ett begränsat penetreringsdjup (ungefär 1-1,5 meter).
För arkeologiska undersökningar används ofta en 500-megahertzantenn med penetreringsdjupet 2-4 meter och en upplösningsförmåga på omkring 10-20 centimeter. Georadarmetoden fungerar bäst i torr och sandig mark. Fuktig mark med mycket lera kan begränsa penetreringsdjupet.
Georadarns djupskivor i animeringen visar ett medeltida klosters fundament. Väggarna syns som svarta strukturer och ligger mellan en halv och två meter djupt. Animationsbildens djup motsvarar 50 meter.