Некоторые преимущества синхронного детектора перед другими типами:

• Повышенная избирательность измерения слабых сигналов на фоне шума. 3 Синхронный детектор способен вылавливать слабый сигнал среди шумов, повышая соотношение сигнал/шум. 1
• Возможность отделения помехи от сигнала после детектирования. 2 Если на вход синхронного детектора попадает сигнал помехи, несущая частота которой близка к частоте сигнала, но не равна ей, то после перемножения с опорным сигналом и прохождения через фильтр низких частот на выходе детектора сигнал помехи становится низкочастотным, и его можно отделить от полезного сигнала. 2
• Линейный режим детектирования при любых уровнях входного сигнала. 2 Выходной сигнал синхронного детектора оказывается пропорциональным амплитуде входного сигнала при любых уровнях входного сигнала, что выгодно отличает его от других видов детекторов. 2
• Чувствительность к фазе и амплитуде измеряемого сигнала. 34 Синхронный детектор может использоваться для детектирования с различными видами модуляции — амплитудной, фазовой, частотной. 3