卫星气象学是利用卫星探测资料研究大气的一门学科，它是随着人造地球卫星的出现，而发展起来的大气科学分支。

    在1960～1980年期间，美国、苏联、日本和欧洲空间组织各国先后发射了130颗气象卫星，获得大量全球范围的各种大气探测资料。

    这些资料包括卫星云图资料、卫星探空资料、卫星测风资料和卫星辐射资料四类。卫星云图资料有可见光云图和红外云图、云项高度及其温度、地球上冰和雪的覆盖范围、无云区地球表面(陆地和洋面)的辐射温度等；卫星探空资料包括温度、湿度、臭氧的铅直分布，云中含水量和降水强度等；卫星测风资料主要是由云的运动估算风向风速；卫星辐射探测资料包括地-气系统将太阳辐射反射和散射回太空的短波辐射资料，以及地-气系统向太空发射的长波辐射资料。

    卫星气象学的主要研究利用卫星这一观测平台，探测地球大气各种气象要素的原理和方法；研究卫星探测资料如何应用于大气科学研究的各个领域。

    如根据卫星的辐射探测资料，研究地-气系统的辐射平衡；根据温度铅直分布廓线和测风资料，为数值天气分析和预报提供大量非常规观测资料；根据洋面海水温度资料、陆地上积雪的覆盖范围和高纬度地区洋面积冰范围的资料，研究海-气热量交换作用和气候变化；根据卫星云图资料，识别各种不同的天气系统(如锋面、高空急流、台风、温带气旋、反气旋、雷暴)，判别天气系统的发展阶段及其未来的演变趋势，估计台风中最大风速，以及估计对流云的降水强度等。

    由于极轨气象卫星资料并不是同一时刻的观测资料，怎样将这些不同时刻的观测资料用于天气图分析和数值预报中，也是主要研究的问题。

    在辽阔的洋面和记录稀少的沙漠及高原地区，卫星云图分析是天气分析和预报的主要依据。许多国家气象部门所发布的天气图，对于海洋地区都是先根据常规资料作出分析，然后再利用卫星云图订正。

    卫星气象学是二十世纪60年代初开始出现的一门新兴学科。从1960年4月1日发射第一颗专用气象卫星后，经历了两个重要的发展阶段。

    大约在70年代以前，气象卫星获得的主要资料是云图，并定性地应用于天气分析、天气预报和气象研究；70年代初期，卫星红外辐射仪投入业务应用，而且地面资料处理能力大为提高，使定量的或半定量的卫星探测资料，开始应用于大气科学的各个分支。

    随着气象卫星探测能力和对探测资料的处理能力的不断提高，气象卫星将提供更加广泛的资料，其中包括短时间间隔的多通道普通云图和数值图象资料，使卫星云图的分析工作由纯定性分析向半定量和定量分析发展；由以分析大尺度天气系统为主，向同时分析和监视中小尺度天气系统发展；由以气象分析应用为主，向气象、水文、海洋等多学科分析应用发展。

    随着气象卫星对温度、风和湿度等气象要素的探测精度的提高，如何把这些资料更有效地应用于大气模式，以改进数值天气预报的结果，这是未来卫星气象学研究的另一个重要方面。

    卫星测得的臭氧和气溶胶的含量、大气上界的射入辐射和射出辐射观测，有助于弄清控制大气运动的辐射过程。利用卫星对大气和海洋的观测资料，有助于研究大气和海洋之间极为复杂的能量交换过程。所有这些气象卫星观测资料，都有助于气候变化和气候数值模拟的研究。