De satellieten leveren niet alleen wolkenbeelden maar ook gegevens over infraroodstraling waaruit temperatuur en vochtigheid wordt afgeleid. Satellietmetingen zorgen ook voor gegevens van straling, wind, golfhoogtes, golfpatronen, zeestromingen, ijskappen en nog veel meer.
Er is een onderscheid tussen satellieten die op een vast punt ten opzichte van de aarde staan, de geostationaire satellieten en satellieten die een cirkelvormige baan over de polen beschrijven, de polaire satellieten. De geostationaire, zoals de serie Meteosat-satellieten, kunnen door hun vaste positie veel vaker opnames maken van eenzelfde gebied dan de polaire. De polaire satellieten zijn vooral geschikt voor details en brengen de poolstreken in beeld.
Satellietinstrument Tropomi is 13 oktober 2017 gelanceerd en heeft een levensduur van naar schatting zeven jaar. Tropomi is een grotendeels Nederlands ruimte-instrument aan boord van de Sentinel-5P satelliet. Het instrument meet gassen en fijnstof die belangrijk zijn voor luchtkwaliteit en klimaatverandering. De wetenschappelijke leiding is in handen van het KNMI. Tropomi is een voorloper van de Sentinel missies die vanaf 2018 worden gelanceerd voor het continue meten van de chemische samenstelling van de atmosfeer.
In de zomer van 2015 is de Meteosat-11 gelanceerd. Deze geostationaire satelliet is de vierde en laatste in de serie Europese weersatellieten binnen het Meteosat Second Generation (MSG) programma. Hij levert elk kwartier beelden van het aardoppervlak en wolken en aerosolen in de atmosfeer boven Europa, Afrika en de Atlantische Oceaan. Deze gegevens zijn van groot belang voor het volgen van het actuele weer en voor klimaatonderzoek. De eerdere MSG-satellieten zijn ook nog actief, deels als back-up, waarbij Meteosat-8 - al sinds 2002 in de ruimte - naar het oosten is verhuisd om beelden van westelijk Azië en de Indische Oceaan te maken. De voorbereidingen voor de derde generatie Meteosat (MTG) zijn in volle gang en daarmee zal vanaf 2022 de meetcapaciteit verder worden verfijnd en bovendien uitgebreid met de detectie van luchtvervuiling, verticale temperatuur- en vochtprofielen en bliksem.
In november 2018 is Metop-C gelanceerd, de derde en laatste satelliet van de Metop-serie. De Metop-A, B en C satellieten vormen een serie van drie polaire satellieten die deel uitmaken van het EUMETSAT Polar System (EPS). De satellieten zijn een aanvulling op de Meteosat satellieten van EUMETSAT die in een geostationaire baan rond de aarde draaien. Hierdoor hebben de Meteosat satellieten permanent zicht op een deel van de aarde, namelijk Europa en Afrika. De Metop satellieten draaien in een baan over de polen op ongeveer 800 kilometer hoogte, en kunnen op die manier elke plek op aarde in één dag zien.
Aan boord zitten verschillende instrumenten die onder andere informatie geven over temperatuur, luchtvochtigheid, wind, ozon, stofdeeltjes en luchtvervuilingsgassen. De metingen van deze satellieten maken de weersverwachting voor de korte en middellange termijn nauwkeuriger en leveren een lange reeks van data die gebruikt wordt voor inzicht in klimaatverandering.
In augustus 2018 lanceerde de Europese ruimtevaart organisatie (ESA) de satelliet Aeolus. De wind is een belangrijke factor, zeker ook in Nederland. Vaak komt de wind van zee en brengt dan slecht weer. Aeolus meet de wind vanaf het aardoppervlak tot wel 30 kilometer hoogte. De satelliet kan laten zien hoe wereldwijd de wind verandert met de hoogte, ook in de gebieden waar dit soort metingen nu nog niet gedaan worden, zoals boven zee, in de tropen of op het zuidelijk halfrond. Door deze nieuwe metingen worden de weersverwachtingen nauwkeuriger. Dit is van belang omdat de wind op verschillende hoogten een belangrijke rol speelt, onder andere bij het ontstaan van depressies. Een depressie die nu boven de Atlantische Oceaan ontstaat, kan bepalend zijn voor het weer in Nederland een dag later.
