Hình ảnh vệ tinh là hình ảnh toàn bộ hoặc một phần của trái đất được chụp bằng vệ tinh nhân tạo. Những hình ảnh này có nhiều mục đích sử dụng, bao gồm: bản đồ học, tình báo quân sự và khí tượng học. Ảnh vệ tinh có thể là ảnh ánh sáng nhìn thấy, ảnh hơi nước hoặc ảnh hồng ngoại.
Ảnh vệ tinh ánh sáng có thể nhìn thấy là ảnh chụp bầu trời và mặt đất trông như thế nào từ không gian tại bất kỳ thời điểm nào. Hình thức này chủ yếu được sử dụng vào ban ngày. Ảnh chụp ban đêm có thể được sử dụng để theo dõi nơi sinh sống của con người hoặc để ghi lại các nguồn sáng về đêm.
Hình ảnh hồng ngoại phát hiện các dạng nhiệt trong các đám mây và trên mặt đất. Vì hình ảnh vệ tinh hồng ngoại không dựa vào ánh sáng khả kiến để chiếu sáng, những hình ảnh này có thể được chụp bất kỳ lúc nào trong ngày.
Hình ảnh hơi nước cho thấy độ ẩm trong khí quyển, thường ở dạng mây. Chúng được sử dụng để theo dõi các cơn bão tiềm ẩn và dự đoán thời tiết chung.
CIMSS tuyên bố rằng hình ảnh vệ tinh cung cấp một mô tả tốt về những gì xảy ra ở khắp mọi nơi trên thế giới, đặc biệt là trên các đại dương nơi có khoảng trống dữ liệu lớn. Nó cải thiện độ chính xác của dự báo bằng cách cho phép các nhà khí tượng học hiểu hành vi của bầu khí quyển rõ ràng hơn nhiều. Hai loại vệ tinh quay quanh Trái đất là vệ tinh địa tĩnh và vệ tinh địa cực. Vệ tinh Môi trường Hoạt động Văn phòng phẩm Địa lý ở trên một vùng cố định trên bề mặt Trái đất, cách đường xích đạo khoảng 22.500 km. Các vệ tinh này luôn xem cùng một phần của địa cầu, khi chúng quay với Trái đất, cho phép các nhà khí tượng học xem thời tiết phát triển như thế nào. Ngược lại, các vệ tinh quay quanh địa cực quay quanh ở độ cao thấp hơn, khoảng 800 đến 900 km trên đường xích đạo. Họ đi theo một con đường mới trên mọi quỹ đạo. Các vệ tinh địa tĩnh hữu ích hơn đối với các nhà khí tượng học, vì các vệ tinh vùng cực không quan sát liên tục cùng một khu vực.