除了微波温度计、微波湿度计、微波成像仪、空间环境监测仪器包和全球导航卫星掩星探测器等5种继承仪器外，红外高光谱大气探测器、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪和电离层光度计也是新研制的，并首次搭载在卫星上。核心仪器中的分辨率光谱成像仪得到了极大的升级和提高，性能得到了显著的提升。我国对地静止卫星遥感仪器的探测能力已经达到国际水平，部分探测能力已经超过欧美。风云四号卫星的第一颗卫星风云-4A搭载的扫描成像辐射计通道数量增加了2.8倍，达到14个。
观测时间分辨率提高一倍，最早可每1分钟生成一次区域观测图像。最大空间分辨率提高6倍，达到500m。风云-4A还装备了世界上第一台地球静止轨道干涉大气垂直探测器，拥有1700个垂直光谱探测通道，能够实现对大气结构的高精度定量探测，也是世界上第一台加载地球静止轨道气象卫星。卫星观测范围向西延伸“一带一路”沿岸国家气象资料匮乏，自然灾害严重。世界气象组织和亚太空间合作组织希望中国将新发射的风云二号卫星(风云二号-2 H)部署到西部，这将使成员国更广泛地受益。
中国气象局、国防科技局、亚太空间合作组织签署风云气象卫星应用合作意向书，决定将风云-2H定点位置由原来的86.5 E移至79 E，使我国静止轨道气象卫星观测范围向西扩展至4 E左右.监测覆盖亚洲50个国家、非洲41个国家、欧洲39个国家、大洋洲9个国家和一带一路沿岸64个国家。它是我国第四颗二代极轨道气象卫星，是我国光谱分辨率最高的极轨道地球观测卫星，也是我国第一颗结合高光谱和微波全天时高精度探测大气温湿度剖面的遥感卫星。六个多月的在轨试验结果表明，它能够满足大气探测、温室气体监测、空间环境综合探测等诸多方面日益增长的新需求。
将与C卫星在上午和下午形成网络观测，与静止卫星形成高低轨合作，确保我国极轨道气象卫星持续稳定运行，有效支撑“全球观测、全球预报、全球服务”。风云二号H星/风云三号D星交付：总设计师获终身成就奖中国已成功发射17颗风云气象卫星，其中8颗在轨稳定运行，静止气象卫星和极轨道气象卫星均已升级。它们已被世界气象组织(气象组织)纳入全球业务气象卫星序列，并成为全球综合地球观测系统的重要成员。风云卫星也是《空间与重大灾害国际宪章》的责任卫星，为93个国家和地区的防灾减灾和经济社会发展作出了贡献。其中，西太平洋生成的497个台风受到严密监测，登陆或影响中国的211个台风无一幸免。