Værsatellitter har varierende sensorutrustning. Værsatellittenes sensorer observerer elektromagnetisk stråling fra jordoverflata,atmosfæren og skyene. Noen sensorer er bildedannende og informasjonen fra disse presenteres ofte i form av et «fotografi» av jord/atmosfæresystemet. Andre sensorer er profilerende og gir informasjon om f.eks. temperatur og fuktighet i ulike nivåer av atmosfæren. Data fra profilerende sensorer benyttes oftest som inngangsdata til numerisk værvarsling, mens bildedannende sensorer både benyttes til manuell analyse (diagnose) og til automatisk tolkning.