在衛(wèi)星上攜帶有各種氣象觀測(cè)儀器，測(cè)量注入大氣溫度、濕度、風(fēng)、云等。氣象要素以及各種天氣現(xiàn)象，這種專門用于氣象目的的衛(wèi)星稱作氣象衛(wèi)星（meteorological satellite）。

衛(wèi)星所載各種氣象遙感器，接收和測(cè)量地球及其大氣層的可見(jiàn)光、紅外和微波輻射，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送給地面站。地面站將衛(wèi)星傳來(lái)的電信號(hào)復(fù)原，繪制成各種云層、地表和海面圖片，再經(jīng)進(jìn)一步處理和計(jì)算，得出各種氣象資料。氣象衛(wèi)星觀測(cè)范圍廣，觀測(cè)次數(shù)多，觀測(cè)時(shí)效快，觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量高，不受自然條件和地域條件限制，它所提供的氣象信息已廣泛應(yīng)用于日常氣象業(yè)務(wù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)、大氣科學(xué)、海洋學(xué)和水文學(xué)的研究。氣象衛(wèi)星也是世界上應(yīng)用最廣的衛(wèi)星之一，美國(guó)、前蘇聯(lián)/俄羅斯、法國(guó)和中國(guó)等眾多國(guó)家都發(fā)射了氣象衛(wèi)星。

1960年4月1日，美國(guó)發(fā)射了世界上第一顆試驗(yàn)性氣象衛(wèi)星“泰羅斯”1號(hào)。這顆試驗(yàn)氣象衛(wèi)星呈18面柱體，高48厘米，直徑107厘米。星上裝有電視攝像機(jī)、遙控磁帶記錄器及照片資料傳輸裝置。它在700千米高的近圓軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)1135圈，共拍攝云圖和地勢(shì)照片22952張，有用率達(dá)60%。具有當(dāng)時(shí)最優(yōu)秀的技術(shù)性能。1966年2月3日，美國(guó)研制并發(fā)射了第一顆實(shí)用氣象衛(wèi)星“艾薩”1號(hào)，它是美國(guó)第二代太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星，軌道高度約1400千米，云圖的星下點(diǎn)分辨率為4000米。從1966年至1969年間，共發(fā)射了9顆，獲得了大量氣象資料。它的發(fā)射成功開(kāi)辟了世界氣象衛(wèi)星研制的新領(lǐng)域，大大減少了由于氣象原因造成的各種損失。

中國(guó)1988年9月7日發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星—“風(fēng)云一號(hào)”太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星云圖的清晰度可與美國(guó)“諾阿”衛(wèi)星云圖媲美，但由于星上元器件發(fā)生故障，它只工作了39天。后成功發(fā)射了四顆極軌氣象衛(wèi)星（風(fēng)云號(hào)）和三顆靜止氣象衛(wèi)星（風(fēng)云二號(hào)），經(jīng)歷了從極軌衛(wèi)星到靜止衛(wèi)星，從試驗(yàn)衛(wèi)星到業(yè)務(wù)衛(wèi)星的發(fā)展過(guò)程。同時(shí)還建立了以接收風(fēng)云衛(wèi)星為主、兼收國(guó)外環(huán)境衛(wèi)星的衛(wèi)星地面接收和應(yīng)用系統(tǒng)，在氣象減災(zāi)防災(zāi)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮了顯著作用。我國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)同時(shí)擁有極軌和靜止氣象衛(wèi)星的國(guó)家之一，是世界氣象組織對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的重要成員。