Évszázadokon át a nagy területek áttekintésének egyetlen módja az volt, hogy magasabb helyre másztak fel. Majd a léggömbök és a repülőgépek feltalálása jelentősen megkönnyítette a Föld megfigyelését.
Az űrkor során egyre gyakrabban alkalmazzák a műholdakat bolygónk minden szempontjának vizsgálatára.
Mivel nagy távolságból figyelik a Földet, gyakran “távérzékelő” műholdaknak nevezik őket.
A Föld felszínéről és légköréről készült legrészletesebb felvételeket azok az alacsony pályán keringő műholdak küldik vissza, amelyek az Északi- és a Déli-sark felett haladnak el.
Ahogy a Föld forog alattuk, ezek a műholdak néhány naponta képesek a teljes bolygót – sávról sávra – leképezni.
A poláris pályán keringő műholdak a jég- és hótakarót, a földhasználatot, a levegő- és vízszennyezést, valamint a helyi időjárást vizsgálják. Az ESA poláris pályán keringő műholdjai az Európai Távérzékelő Műhold (ERS-2) és az Envisat környezetvédelmi műhold.
Más űreszközök az Egyenlítő felett 36 000 km-es magasságban keringve folyamatosan ugyanazt a Föld-részletet figyelik. Ez szélesebb látómezőt biztosít számukra, de azt is jelenti, hogy a Földet nem tudják olyan részletesen megfigyelni.
Európa eddig nyolc, Meteosat névre keresztelt meteorológiai műholdat állított pályára ilyen típusú “geostacionárius” pályára.
