I satelliti meteorologici osservano l'atmosfera con diversi canali spettrali. Il canale visibile (circa 0,5–0,9 µm) rileva la luce solare riflessa e si usa per la mappatura diurna di nubi e superficie; le zone chiare indicano nubi spesse o alta albedo, le scure acqua o vegetazione. Il canale infrarosso (circa 10,5–12,5 µm) misura la radiazione termica emessa e funziona giorno e notte; si mostrano le temperature sommità nube (chiaro = nubi alte fredde, scuro = superficie calda) (EUMETSAT; CIRA/CSU).

Il canale vapore acqueo (circa 5,7–7,1 µm) rileva il vapore acqueo nella troposfera superiore. Valori chiari indicano nubi o strati umidi, toni grigi umidità variabile e valori scuri aria secca. Questo canale è una misura di assorbimento: la radiazione dal basso è assorbita dal vapore acqueo, che poi irraggia. Le immagini vapore acqueo aiutano a identificare getti, sistemi frontali e struttura dell'umidità (EUMETSAT; EUMeTrain).

I satelliti operativi come la Seconda Generazione Meteosat (MSG) di EUMETSAT trasportano strumenti a più canali; si usano combinazioni per prodotti RGB (es. massa d'aria) che aiutano i previsori nell'analisi del tempo sinottico. I servizi meteorologici nazionali e agenzie come NOAA ed EUMETSAT forniscono immagini e prodotti derivati; i dati sopra possono provenire da tali fonti (es. KNMI). L'OMM coordina i sistemi globali di osservazione satellitare.