Vejrsatellitter, der kredser højt over Jorden, giver et kontinuerligt overblik over skyer, fugtighed, temperatur og andre variabler på tværs af hele planeten. Geostationære satellitter svæver over et fast punkt på ækvator og leverer billeder med få minutters mellemrum. Satellitter i polarkredsløb flyver lavere og giver global dækning med højere opløsning.

Instrumenter måler synligt lys, infrarød stråling og vanddampbølgelængder. Dataene afslører stormstrukturen, sporer tropiske cykloner, overvåger vulkansk aske og estimerer nedbør. Lydgivere indsamler vertikale profiler af temperatur og fugtighed, der supplerer ballonobservationer.

Satellitbilleder er velkendte for offentligheden fra tv og hjemmesider. I prognosebureauer bruges de samme data kvantitativt til at initialisere og verificere modeller. Det globale netværk af vejrsatellitter udgør en kritisk komponent i observationssystemet.

Nye generationer af satellitter fortsætter med at forbedre den rumlige og tidsmæssige opløsning.