气象卫星，主要用于气象观测。据美国统计，气象卫星的经济效益巨大。该国每年用于气象卫星工程的投资约3亿美元，而通过气象卫星的服务得到的效果，可折算成每年增产或减少灾害损失达20亿美元，投资效益比为1：7。据前苏联有关当局估计，前苏联的气象卫星的投资效益比高达1：10。
被称之为“巡天千里眼”的气象卫星按运行轨道可分为两类：一类是太阳同步轨道气象卫星。由于卫星是逆地球自转方向与太阳同步，沿着太阳早升晚落的方向运行，每圈都要经过地球两极上空，故又称极地轨道气象卫星。卫星运行高度通常为数百公里，可观测全球的气象数据，供中长期数值天气预报用；另一类是与地球保持同步运行，相对地球是静止的地球静止轨道气象卫星。这类卫星轨道比较高，观测范围更广阔，通常用于对同一地区进行长期、持续观测，及时提供有关天气预报数据。卫星对云图的拍摄也有两种形式，一种是借助于地球上物体对太阳光的反射程度而拍摄的可见光云图，只限于白天工作；另一种是借助于地球表面物体温度和大气层温度辐射的程度不同，形成红外云图，可以全天候工作。显然，两类卫星和两种云图的拍摄形成共同配合使用，即可起到取长补短、相得益彰的作用，提高气象预报的准确效果。
迄今为止，气象卫星有的已发展为以气象为主的多用途对地观测卫星，不仅用于提高天气预报精度和准确度，还可用于海洋观测、冰雪和水文监测、庄稼生长以及病虫害和土壤墒情的监测等，在国民经济中发挥着越来越巨大的作用。