تؤدي الأقمار الصناعية الخاصة بالأرصاد الجوية دورًا رئيسيًا في مراقبة الغلاف الجوي والبحار والمحيطات، إذ ترصد السحب ودرجات الحرارة والرطوبة والرياح وتطور العواصف المدارية. وتستطيع بعض الأقمار الثابتة بالنسبة إلى الأرض تصوير الأعاصير بفواصل زمنية قصيرة جدًا، مما يساعد خبراء الأرصاد على تحديد مسارها وتقدير شدتها وإصدار التحذيرات المبكرة، لكنها تعمل إلى جانب الرادارات والطائرات والعوامات والمحطات الأرضية.