Satelit cuaca adalah satelit elektronik buatan manusia yang mengirimkan informasi tentang pola cuaca saat ini ke tanah dari luar angkasa. Satelit cuaca secara teratur mengirimkan berbagai data yang digunakan untuk meramalkan perubahan iklim dan cuaca. Beberapa contoh dari berbagai jenis data yang direkam adalah suhu atmosfer, suhu permukaan, kecepatan angin, suhu air, dan ketinggian gelombang. Satelit juga mengamati awan, pola cahaya di daerah perkotaan, kebakaran, polusi, aurora, badai pasir dan debu, lapisan salju, dan arus laut.
Ada dua jenis satelit cuaca yang menawarkan berbagai jenis pengamatan Bumi. Satelit geostasioner tetap berada di satu lokasi di atas khatulistiwa. Jenis satelit ini memantau area yang luas dan dipasang pada ketinggian sekitar 22,000 mil (35,405 km) di atas permukaan bumi. Gambar yang direkam oleh satelit geostasioner mungkin sebesar seluruh belahan bumi. Selain itu, citra satelit cuaca ini paling sering digunakan pada siaran cuaca harian.
Jenis kedua dari satelit cuaca adalah satelit yang mengorbit kutub yang mendapatkan namanya karena mengorbit bumi sepanjang porosnya dalam orbit yang membuat satelit di bawah sinar matahari terus menerus untuk mendapatkan tanggal yang lebih baik. Orbit satelit membawanya melintasi Kutub Utara dan Selatan setiap hari. Satelit yang mengorbit kutub menyampaikan pengamatan yang jauh lebih rinci daripada satelit geostasioner karena hanya 530 mil (850 km) di atas Bumi. Namun, mereka memantau area yang jauh lebih kecil selama periode waktu tertentu dibandingkan rekan mereka.
Satelit buatan pertama di dunia, Sputnik I, diluncurkan oleh Uni Soviet pada musim gugur 1957. Sputnik I adalah objek buatan manusia pertama yang memasuki luar angkasa dan beratnya hanya lebih dari 180 pon (83 kg). Pada saat ini, Amerika Serikat sedang bekerja melalui masalah peluncuran dan tidak berhasil meluncurkan satelit ke luar angkasa sampai Vanguard-2 diluncurkan pada Februari 1959 dan penggantinya Vanguard-3 hanya enam bulan kemudian. Kedua satelit cuaca Vanguard berukuran kecil dan hanya berbobot 22 pon (sedikit di bawah 10 kg).
Data yang diteruskan ke Bumi melalui satelit cuaca dapat ditransmisikan dalam dua cara. Gambar dasar yang direkam dengan cahaya tampak mengungkapkan kemiripan sebenarnya dari badai, awan, danau, hutan, kabut asap, dan kebakaran. Namun, beberapa satelit cuaca merekam dan mengirimkan gambar termal. Sensor pada satelit memindai dan menghasilkan gambar inframerah yang membantu analis dan ahli meteorologi menentukan ketinggian awan, jenis awan, dan suhu permukaan.