氣象衛星之所以能觀測氣象，主要是因為這種遙感器能夠接收和測量地球及其大氣的可見光、紅外與微波輻射，並將它們轉換成電訊號傳送到地面。地面接收站再將電訊號復原繪出各種雲層、地表和洋麵圖片，進一步處理後就可以發現天氣變化的趨勢。氣象衛星的主要工作內容包括：衛星雲圖的拍攝；對雲頂溫度、雲頂狀況、雲量和雲內凝結物相位的觀測；對陸地表面以及海洋表面狀況的觀測；對大氣中水汽總量、溼度分佈、降水區和降水量分佈的觀測；對大氣中臭氧的含量及其分佈的觀測；對太陽的入射輻射、地氣體系對太陽輻射的總反射率以及地氣體系向太空的紅外輻射的觀測；對空間環境狀況的監測等。氣象衛星的出現使氣象監測工 作發生了根本變化。它可以實時地獲取全球的 天氣變化狀況，提供常規觀測手段無法獲取的 大量寶貴資訊，從根本上解決了廣大海洋水域 和人煙稀少地區氣象觀測資料不足的難題，使 人類對地球及其大氣的瞭解在深度和廣度上都 達到空前的程度。

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，通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。

氣象衛星（meteorological satellite）：是從太空對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛星。

衛星所載各種氣象遙感器，接收和測量地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射。並將其轉換成電訊號傳送給地面站。地面站將衛星傳來的電訊號復原，繪製成各種雲層、風速風向。

氣象衛星所提供的氣象資訊已廣泛應用於日常氣象業務、環境監測、防災減災、大氣科學、海洋學和水文學的研究。

氣象衛星分2類

極地軌道和靜止衛星

極軌氣象衛星。飛行高度約為600～1500千米，衛星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的交角，這樣的衛星每天在固定時間內經過同一地區2次，因而每隔12小時就可獲得一份全球的氣象資料。靜止氣象衛星執行高度約35800千米，其軌道平面與地球的赤道平面相重合。從地球上看，衛星靜止在赤道某個經度的上空。

在氣象預測過程中非常重要的衛星雲圖的拍攝也有兩種形式：一種是藉助於地球上物體對太Sunny的反向程度而拍攝的可見光雲圖，只限於白天工作；另一種是藉助地球表面物體溫度和大氣層溫度輻射的程度，形成紅外雲圖，可以全天候工作。

氣象衛星主要觀測內容包括：

①衛星雲圖的拍攝。

②雲頂溫度、雲頂狀況、雲量和雲內凝結物相位的觀測。

④大氣中水汽總量、溼度分佈、降水區和降水量的分佈。

⑤大氣中臭氧的含量及其分佈。

⑥太陽的入射輻射、地氣體系對太陽輻射的總反射率以及地氣體系向太空的紅外輻射。

⑦空間環境狀況的監測，如太陽發射的質子、α粒子和電子的通量密度。

這些觀測內容有助於我們監測天氣系統的移動和演變；為研究氣候變遷提供了大量的基礎資料；為空間飛行提供了大量的環境監測結果。