Wettersatelliten beobachten die Atmosphäre mit verschiedenen Spektralkanälen. Der sichtbare Kanal (ca. 0,5–0,9 µm) erfasst reflektiertes Sonnenlicht und dient der Wolken- und Oberflächenkartierung bei Tag; helle Bereiche bedeuten dicke Wolken oder hohe Albedo, dunkle Wasser oder Vegetation. Der Infrarotkanal (ca. 10,5–12,5 µm) misst emittierte Wärmestrahlung und funktioniert Tag und Nacht; Wolkenoberflächentemperaturen werden angezeigt (hell = kalte hohe Wolken, dunkel = warme Oberfläche) (EUMETSAT; CIRA/CSU).

Der Wasserdampfkanal (ca. 5,7–7,1 µm) erfasst Wasserdampf in der oberen Troposphäre. Helle Werte bedeuten Wolken oder feuchte Schichten, Grautöne variierende Feuchte und dunkle Werte trockene Luft. Dieser Kanal ist eine Absorptionsmessung: Strahlung von unten wird von Wasserdampf absorbiert, der dann selbst strahlt. Wasserdampfbilder helfen bei der Identifikation von Jetstreams, Frontensystemen und Feuchtestruktur (EUMETSAT; EUMeTrain).

Operative Satelliten wie EUMETSATs Meteosat Second Generation (MSG) tragen Instrumente mit mehreren Kanälen; Kombinationen werden für RGB-Produkte (z. B. Luftmasse) genutzt, die Meteorologen bei der synoptischen Wetteranalyse unterstützen. Nationale Wetterdienste und Behörden wie NOAA und EUMETSAT stellen Bilder und abgeleitete Produkte bereit; die Daten oben können von solchen Quellen stammen (z. B. KNMI). Die WMO koordiniert globale Satellitenbeobachtungssysteme.