气象卫星利用它的探测器，接收被测目标发射或反射的电磁辐射，就可以测出大气的性质与状况。气象卫星有两个杰出作品，叫可见光云图和红外云图。可见光云图，简言之，就是用照相方式获得的云图，它用辐射仪器直接接收大气反射的太阳光成象。可见光云图很直接，只与反射率有关，如白色部分可能是反射率高的积雪和厚云；黑色的可能是反射率低的陆地或海洋。红外云图也不难理解，因为任何物体都具有温度，温度不同，发射的红外辐射就不一样，根据这种原理就可以得到一张反射不同物体的红外特别图象。当然，我们看到的电视卫星云图是经过计算机加工处理的，并非原图。
气象卫星可以探测大气的温度、湿度以及不同气体的含量。如波长为6.3微米左右的水汽对红外辐射吸收能力很强，如果在卫星探测器上装有波长为6.3微米的滤光片，就可以发现大气中的水汽含量。气象卫星的探测能力正在逐渐增强，它已由最初的电视摄象方式发展为扫描辐射仪和分光计（可见光、红外和遥感的结合），可以获取昼夜高低分辨率云图和大气要素以及环境参数的定量资料。卫星资料的传输已发展为速率更高、抗干扰力更强的数字制方式；在资料处理方面，人机对话系统已经建立。
气象卫星按运行轨道可以分成两种，一种叫地球静止气象卫星，高度约为36，000公里左右，绕地球一周的时间为 24小时，正好与地球自转速度相同，因而，从地球上看，好像卫星是静止不动的。目前，全球上空的静止卫星每30分钟可获得一张云图照片，通过连续图片的拼接，可以知道云的移动形势、高度、湿度、海水温度等。地球静止卫星已经发展了几代。在这之中，欧洲气象卫星组织已经和准备从1988年到 2006年，分别发射 3—7、 MSG—3，共.. 10颗气象卫星；印度将从1990年到1998年分别发射印度卫星1d、2a、 2b、 2e气象卫星；日本从.. 1984年到.. 1999年要发射向日葵-3——-5号，气象卫星-1号共四颗卫星；美国从1987年到.. 2004年要发射地球静止环境业务卫星-7、I～M号六颗卫星；俄罗斯计划从.. 1994年到.. 1997年发射电子-1，电子-2气象卫星。
从地球上看，好像卫星是静止不动的。目前，全球上空的静止卫星每.. 30分钟可获得一张云图照片，通过连续图片的拼接，可以知道云的移动形势、高度、湿度、海水温度等。地球静止卫星已经发展了几代。在这之中，欧洲气象卫星组织已经和准备从1988年到 2006年，分别发射 3—7、 MSG—3，共.. 10颗气象卫星；印度将从1990年到1998年分别发射印度卫星.. 1d、2a、 2b、 2e气象卫星；日本从1984年到.. 1999年要发射向日葵-3——-5号，气象卫星-1号共四颗卫星；美国从1987年到.. 2004年要发射地球静止环境业务卫星-7、I～M号六颗卫星；俄罗斯计划从1994年到1997年发射电子-1，电子-2气象卫星。9、NPOESS-1—-3，共11颗卫星；中国预计到本世纪末以前发射的风云-1C、-1D型卫星；俄罗斯预计到.. 2000年发射的流星.. 2—21、3—5～8、3M—1～2六颗卫星。