氣象衛星按其執行的軌道可分為2大類：極軌氣象衛星和靜止氣象衛星。

極軌氣象衛星因其執行軌道每繞地球一週都要穿過南北兩極而得名。它的軌道近圓形，高度在700～1000千米。這種衛星每繞地球一圈，可觀測的地面範圍東西寬度為2800千米，繞14圈可覆蓋地球表面一次。但它對某一地區每天只能進行2次氣象觀測，間隔時間為12小時。其優點是可獲得全球的氣象資料，缺點是因地球自轉，雲圖資料不連續。

靜止氣象衛星在地球上空3.6萬千米的赤道平面上，因繞地球轉動的速度與地球自轉的速度相同，因而相對地球是靜止不動的。它每半小時就能產生一幅佔地球面積近1億平方千米的天氣資料圖。其優點是資料可適時送到地面，能連續不斷地觀測同一地區，不足是一顆衛星只能觀測地球的1／3面積，對高緯度地區(大於55°)的氣象觀測能力較差。

兩種氣象衛星用途各異，功能不同，各有長短，不能互相替代，但可以互相補充。如把這兩種衛星結合起來，就能構成理想的氣象衛星體系。

氣象衛星上面安裝的遙感儀器，接收來自“地球—大氣系統”的各種輻射，並將所獲取的資料轉變為電訊號，透過發射機傳遞到地面接收站，經計算機處理後，得到大氣溫度、溼度的垂直分佈，大氣中高層水汽分佈，臭氧的分佈與含量等引數，同時獲取可見光雲圖、紅外雲圖和水汽影象等資料，這些就是我們在電視上所看到的衛星雲圖。