Satelity meteorologiczne obserwują atmosferę za pomocą różnych kanałów spektralnych. Kanał widzialny (ok. 0,5–0,9 µm) wykrywa odbite światło słoneczne i służy do dziennego mapowania chmur i powierzchni; jasne obszary oznaczają grube chmury lub wysokie albedo, ciemne wodę lub roślinność. Kanał podczerwony (ok. 10,5–12,5 µm) mierzy emitowane promieniowanie cieplne i działa dzień i noc; pokazywane są temperatury wierzchołków chmur (jasne = zimne chmury wysokie, ciemne = ciepła powierzchnia) (EUMETSAT; CIRA/CSU).

Kanał pary wodnej (ok. 5,7–7,1 µm) wykrywa parę wodną w górnej troposferze. Jasne wartości oznaczają chmury lub wilgotne warstwy, odcienie szarości zmienną wilgotność, a ciemne suche powietrze. Ten kanał to pomiar absorpcji: promieniowanie z dołu jest absorbowane przez parę wodną, która następnie emituje. Obrazy pary wodnej pomagają identyfikować prądy strumieniowe, systemy frontowe i strukturę wilgotności (EUMETSAT; EUMeTrain).

Satelity operacyjne takie jak Meteosat Second Generation (MSG) EUMETSAT przenoszą instrumenty z wieloma kanałami; kombinacje służą do produktów RGB (np. masa powietrza), które pomagają prognostom analizować pogodę synoptyczną. Krajowe służby meteorologiczne i agencje takie jak NOAA i EUMETSAT dostarczają obrazy i produkty pochodne; dane powyżej mogą pochodzić z takich źródeł (np. KNMI). WMO koordynuje globalne systemy obserwacji satelitarnej.