Vädersatelliter i omloppsbana högt ovanför jorden ger en kontinuerlig bild av moln, fuktighet, temperatur och andra variabler över hela planeten. Geostationära satelliter svävar över en fast punkt på ekvatorn och levererar bilder med några minuters mellanrum. Satelliter i polaromloppsbana flyger lägre och ger global täckning med högre upplösning.

Instrument mäter synligt ljus, infraröd strålning och vattenångas våglängder. Data avslöjar stormstrukturer, spårar tropiska cykloner, övervakar vulkanaska och uppskattar nederbörd. Ljudsensorer hämtar vertikala profiler av temperatur och fuktighet som kompletterar ballongobservationer.

Satellitbilder är bekanta för allmänheten från tv och webbplatser. På prognosbyråer används samma data kvantitativt för att initiera och verifiera modeller. Det globala nätverket av vädersatelliter utgör en kritisk komponent i observationssystemet.

Nya generationer av satelliter fortsätter att förbättra den rumsliga och tidsmässiga upplösningen.