Bề mặt biển là một bề mặt phức tạp và không bằng phẳng. Độ nhám của bề mặt biển gây ra bởi sự tương tác không khí với bề mặt biển. Khi gió thổi trên biển sẽ tạo ra một luồng không khí hỗn loạn đầu tiên tạo nên các sóng ngắn trên bề mặt biển có bước sóng cm thông qua áp lực ma sát. Sóng biển sẽ phát triển đến khi năng lượng gió cân bằng với năng lượng triệt tiêu bởi sóng, nhiễu loạn không khí và độ
nhớt của nước biển. Nếu xét trong khoảng không gian, thời gian nhất định thì có thể coi độ nhám của bề mặt biển là đồng nhất và đứng yên. Trên bề mặt biển có ba dạng sóng chính là sóng mao dẫn (capillary wave), sóng trọng lực (gravity waves) và sóng mao dẫn trọng lực (gravity-capillary wave). Sóng gợn nhỏ hay còn gọi là sóng mao dẫn có chiều dài bước sóng nhỏ hơn 5cm. Sóng trọng lực có bước sóng lớn hơn 10cm. Sóng mao dẫn trọng lực có bước sóng nằm trong khoảng từ 5cm đến 10cm. Theo kết quả nghiên cứu được công bố trong tài liệu [26] thì sóng mao dẫn trọng lực sẽ tác động với sóng tán xạ điện từ, đặc biệt là sóng siêu cao tần đang được sử dụng trong các vệ tinh quan sát đại dương. Sự thay đổi cường độ sóng mao dẫn trọng lực phụ thuộc vào vị trí của chúng trên mặt cắt của các sóng có quy mô lớn. Dựa trên các dữ liệu thử nghiệm thì những gợn sóng quy mô nhỏ nằm hầu hết tại các phần trên sườn phía trước của sóng quy mô lớn, ngay cạnh đỉnh của nó. Đây là một trong những lý do chính tại sao vệ tinh siêu cao tần cảm nhận sóng mao dẫn trọng lực.
Tuy nhiên, để phân tích các thông tin trên biển từ hình ảnh radar là việc làm không đơn giản. Do đặc điểm thu nhận tín hiệu của vệ tinh siêu cao tần và sự dao động phức tạp của bề mặt biển nên hình ảnh bề mặt biển trên tư liệu radar thường xuất hiện các nhiễu và các biến dạng. Vì vậy, các dữ liệu radar cần phải được xử lý trước khi đưa vào quá trình phân tích.