Satelity a letadla mohou měřit vlastnosti oceánu z dálky detekcí odraženého, ​​emitovaného nebo zpětně rozptýleného elektromagnetického záření. Tato sada technik je dálkový průzkum Země. Poskytuje synoptické, opakované pokrytí, kterého samotná pozorování in situ nemohou dosáhnout.

Senzory barvy oceánu odhadují chlorofyl a další složky; infračervené a mikrovlnné radiometry měří teplotu mořské hladiny; výškoměry měří výšku mořské hladiny a odvozují proudy a výšku vln; scatterometry měří rychlost a směr větru. Radar se syntetickou aperturou detekuje drsnost povrchu, ropné skvrny a mořský led. Každý typ senzoru má charakteristické rozlišení, přesnost a náchylnost k oblakům nebo jinému rušení.

Dálkový průzkum Země transformoval oceánografii odhalením vzorců v měřítku pánve a dlouhodobých trendů. Vyžaduje pečlivou kalibraci s ohledem na data in situ a sofistikované algoritmy pro převod radiace na geofyzikální proměnné. V kombinaci s modely a autonomními platformami tvoří satelitní dálkový průzkum Země páteř moderního pozorování oceánů.

Jediný průlet satelitu dokáže zmapovat podmínky v celé oceánské pánvi během několika minut.