Durante muchos siglos la única posibilidad de obtener una buena visión de un área extensa consistía en subirse a un terreno más elevado. Posteriormente, la invención de globos y aeronaves facilitó en gran medida la observación de la Tierra.
Durante la era espacial, los satélites se están utilizando cada vez más para examinar cada aspecto de nuestro planeta.
Puesto que observan la Tierra desde una gran distancia, con frecuencia se les denomina satélites de 'teledetección'.
Las imágenes más detalladas de la superficie terrestre y la atmósfera nos llegan desde los satélites ubicados en órbitas bajas que los llevan sobre los polos Norte y Sur.
A medida que la Tierra gira debajo de ellos, esos satélites pueden tomar imágenes de todo el planeta, franja por franja, en apenas algunos días.

Los satélites en órbita polar estudian la capa de hielo y nieve, el uso del suelo, la contaminación atmosférica y del agua, y las condiciones meteorológicas locales. Los satélites en órbita polar de la ESA son el Satélite Europeo de Teledetección (ERS-2) y el satélite medioambiental Envisat.
Otros satélites contemplan continuamente la misma región de la Tierra al orbitarla a 36.000 km sobre el ecuador. Esto les permite obtener una visión más amplia, pero con la desventaja de que no pueden tomar imágenes tan detalladas de la superficie terrestre.
Hasta ahora Europa ha lanzado ocho satélites meteorológicos, llamados Meteosat, en este tipo de órbita 'geoestacionaria'.