A csillagászatban a műhold olyan égitest, amely egy bolygó körül kering. Naprendszerünkben több száz természetes műhold, vagyis hold található. 1957 óta több ezer mesterséges (ember által készített) műholdat is pályára állítottak. Ezeknek számos különböző felhasználási területük van, többek között a Nap, a Föld és más bolygók fényképezése, valamint az űr mélyébe való betekintés fekete lyukak, távoli csillagok és galaxisok megfigyelése céljából. Vannak továbbá távközlési műholdak, meteorológiai műholdak és a Nemzetközi Űrállomás is.
Az első mesterséges műholdat, a Szputnyik 1-et 1957-ben indították útjára. Nagyon egyszerű szerkezetű volt. Egy kis alumíniumgömb, körülbelül akkora, mint egy strandlabda, négy hosszú antennával, amelyet elemek tápláltak. A Szputnyik belsejében rádióadók voltak, amelyek jellegzetes „bip-bip” hangot bocsátottak ki, amit az egész világon hallottak. Ennek a kicsi és egyszerű műholdnak a kilövése jelölte az űrkor kezdetét.
A modern műholdak sokkal bonyolultabbak. A legtöbb műholdat úgy tervezik, hogy a lehető legerősebb és legkönnyebb legyen. Gyártásuk ugyanazon az alapmodell alapján történik. A „busz” nevű platform tartalmazza az összes fő rendszert, beleértve az akkumulátorokat, a számítógépet és a hajtóműveket. A buszhoz antennák, napelemek és hasznos teherként szolgáló műszerek (például kamerák, távcsövek és kommunikációs berendezések) kapcsolódnak.
A műholdaknak saját maguknak kell biztosítaniuk az áramellátásukat. Ez általában fényérzékeny napelemekkel borított nagy napelem-táblák (szárnyak) segítségével történik. A napelem-táblák több méter hosszúak, és indításkor össze kell hajtani őket. A napelemek több kilowatt teljesítményt nyújtanak, bár az idő előrehaladtával hatékonyságuk csökken. A legtöbb panel elforgatható, így a lehető legtöbb napfényt tudják befogni. Amikor a műhold árnyékba kerül, energiáját újratölthető akkumulátorokból nyeri.
A műhold Nap felé néző oldala nagyon felmelegszik, míg az árnyékban lévő oldala nagyon lehűl. Ez problémát jelent, mivel a műholdak berendezéseinek többsége érzékeny a szélsőséges hőre vagy hidegre. A műszerek védelmére többek között olyan réteges takarókat használnak, amelyek alumíniumfóliához hasonlítanak, és visszatartják a hőt, valamint hűtőbordákat szerelnek fel az elektromos berendezések hőelvezetésére.
