En satellit följer en polär bana när den färdas runt en struktur, till exempel en planet eller stjärna, på en bana som korsar över strukturens båda poler. En satellit är en kropp i rymden, antingen konstgjord eller naturlig, som kretsar kring en annan kropp. Till exempel är månen en naturlig satellit som kretsar runt jorden. Månen är dock inte ett exempel på en polär bana eftersom den inte passerar över både nord- och sydpolen på jorden. Flera konstgjorda satelliter, såsom karteringssatelliter och spaningssatelliter, följer en sådan väg.
Kroppar i en polär omloppsbana runt jorden håller sig ungefär i en vinkel på ungefär nittio grader från ekvatorn. En latitud är en lägespunkt i förhållande till dess avstånd norr eller söder om ekvatorn och en longitud är en lägespunkt med hänvisning till dess avstånd från nollmeridianen, eller mittlinjen som delar jorden i östra och västra halvklot. Föreställ dig att jordklotet var perfekt centrerad på ett rutnät så att den vertikala Y-axeln löper från nordpolen till sydpolen på nollmeridianen och den horisontella X-axeln löper längs ekvatorn. En längsgående linje, en linje parallell med Y-axeln eller nollmeridianen, kan korsa varje Y-koordinat, men förblir fixerad på en X-koordinat.
Man skulle kunna föreställa sig att en satellit omloppsbana skulle följa en exakt longitudinell linje från pol till pol, korsa varje longitudinell punkt på Y-axeln och stanna på en X-koordinat, eller på ett fast avstånd från nollmeridianen. Eftersom jorden ständigt snurrar kan dock linjen som spåras av en satellit i polär omloppsbana röra sig rakt från pol till pol i rymden, men följer inte en rak longitudinell linje på jorden. Föreställ dig att dra en linje från stolpe till stolpe på en stilla leksaksglob. Föreställ dig nu att du snurrar jorden runt och försöker dra en rät linje från pol till pol. Linjen skulle komma ut diagonalt och korsa många longituder.
Under loppet av en dag kommer en polarbana runt jorden att korsa varje longitud i sina resor från pol till pol. Detta gör en polär bana till ett attraktivt val för konstgjorda satelliter som behöver observera varje punkt på jorden. Kartläggningssatelliter som används för att skapa bilder av hela jordklotet skjuts vanligtvis upp i en polär omloppsbana, liksom spionsatelliter, även kallade spaningssatelliter. Vissa vädersatelliter skjuts också upp på denna väg, men polära banor är inte idealiska för vädersatelliter som försöker observera en viss region kontinuerligt.
Ibland är en satellits omloppsbana uppbyggd på ett sådant sätt att satelliten rör sig över jorden i samma takt som solen. Detta kallas en solsynkron bana. När en satellit i solsynkron bana passerar över en given punkt på jorden kommer det att vara samma lokala tid, vilket gör det möjligt att observera hela jordklotet vid en konstant soltid på dygnet. Detta kombineras ofta med en polär bana, särskilt i satelliter som är designade för att mäta temperaturen i atmosfären.