Les satellites météo observent l'atmosphère avec différents canaux spectraux. Le canal visible (environ 0,5–0,9 µm) détecte la lumière solaire réfléchie et sert au jour à la cartographie des nuages et des surfaces ; les zones claires indiquent des nuages épais ou une forte albédo, les zones sombres l'eau ou la végétation. Le canal infrarouge (environ 10,5–12,5 µm) mesure le rayonnement thermique émis et fonctionne jour et nuit ; les températures au sommet des nuages sont affichées (clair = nuages froids élevés, sombre = surface chaude) (EUMETSAT ; CIRA/CSU).

Le canal vapeur d'eau (environ 5,7–7,1 µm) détecte la vapeur d'eau dans la haute troposphère. Les valeurs claires indiquent des nuages ou des couches humides, les gris une humidité variable et les valeurs sombres l'air sec. Ce canal est une mesure d'absorption : le rayonnement venant d'en bas est absorbé par la vapeur d'eau, qui rayonne ensuite. Les images vapeur d'eau aident à identifier les jets, les systèmes frontaux et la structure d'humidité (EUMETSAT ; EUMeTrain).

Les satellites opérationnels comme la Seconde Génération Meteosat (MSG) d'EUMETSAT embarquent des instruments à plusieurs canaux ; des combinaisons servent à créer des produits RGB (ex. masse d'air) qui aident les prévisionnistes à analyser la météo synoptique. Les services météo nationaux et agences comme NOAA et EUMETSAT fournissent images et produits dérivés ; les données ci-dessus peuvent provenir de telles sources (ex. KNMI). L'OMM coordonne les systèmes d'observation satellitaires mondiaux.