Els satèl·lits meteorològics observen l'atmosfera amb diferents canals espectrals. El canal visible (aproximadament 0,5–0,9 µm) detecta la llum solar reflectida i s'utilitza per al mapatge diürn de núvols i superfície; les zones clares indiquen núvols gruixuts o alta albedo, les fosques aigua o vegetació. El canal infraroig (aproximadament 10,5–12,5 µm) mesura la radiació tèrmica emesa i funciona de dia i de nit; es mostren temperatures al cim dels núvols (clar = núvols alts freds, fosc = superfície càlida) (EUMETSAT; CIRA/CSU).

El canal de vapor d'aigua (aproximadament 5,7–7,1 µm) detecta vapor d'aigua a l'alta troposfera. Valors clars indiquen núvols o capes humides, tons grisos humitat variable i valors foscos aire sec. Aquest canal és una mesura d'absorció: la radiació des de baix és absorbida pel vapor d'aigua, que després radia. Les imatges de vapor d'aigua ajuden a identificar corrents en jet, sistemes frontals i estructura d'humitat (EUMETSAT; EUMeTrain).

Satèl·lits operatius com la Segona Generació Meteosat (MSG) d'EUMETSAT porten instruments amb diversos canals; es fan servir combinacions per a productes RGB (p. ex. massa d'aire) que ajuden els pronosticadors a analitzar el temps sinòptic. Els serveis meteorològics nacionals i agències com NOAA i EUMETSAT proporcionen imatges i productes derivats; les dades anteriors poden provenir d'aquestes fonts (p. ex. KNMI). L'OMM coordena els sistemes globals d'observació per satèl·lit.