资源卫星在距地面几百千米的太空俯瞰地球，能看透地层，发现地下宝藏，普查农林和海洋资源，评估农作物收成，预报各种自然灾害，考察历史遗址。它的工作原理是，利用星上装载的多光谱遥感设备，获取地物目标辐射和反射的多种波段的电磁波信息，发送到地面站，根据掌握的各类物质波谱特性进行处理，得到各类资源的特征、分布和状态，从而达到不必实地勘测而能寻觅到地面和地下宝藏的目的。
目前世界上的资源卫星有两类，即陆地资源卫星和海洋资源卫星。
世界上第一颗地球资源卫星，是美国1972年7月23日发射的“陆地卫星”1号。卫星高3米，最大直径15米，跨度4米，重953千克。它在距地面920千米的轨道上运行，对地面分辨率80米，一幅卫星图片覆盖185千米×185千米，工作寿命3年。每天卫星向地面传输40幅图片，第一年地面接收站就收到80万幅图片。至1989年3月，美国发射了5颗“陆地资源”卫星。前三颗星上装有多光谱扫描器和数据收集系统，每隔18天覆盖全球一次，3颗卫星配合覆盖全球面积只需6天；后二颗星上增加了先进的主题测绘仪和红外扫描器，分辨率为30米。从1972年至1987年15年间，5颗“陆地卫星”拍摄了200万幅图片，世界上有110多个国家利用这些卫星图片为本国的资源勘察服务。它的主要用途有：绘制修正地图，陆地卫星5分钟观测地面获得的资料，相当于一架飞机6个月航测的资料，用“陆地卫星”的100幅图片就能覆盖南极的325万平方千米的面积，若用航空照像需要几年时间和10万幅图片；探查矿物资源，1972年和1973年的“陆地卫星”照片拼成一幅智利和秘鲁的矿产分布图，从“陆地卫星”的照片上寻找地质矿藏的成功率较高，完全可分辨出各种矿藏；寻找水源，“陆地卫星”的照片易于测量水、冰、雪及降雨量，能鉴别出小至100米宽的池塘，故可发现蓄水地域；探测冰雪，监测冰川的形成变化；监视农业与森林，如绘制土壤图，进行小麦估产，监视干旱水涝，预报森林虫害和火灾。1987年冬季中国大兴安岭发生特大火灾，在太空巡视的卫星首先报告了火情，并通过卫星指挥扑灭了森林大火。
美国的“陆地卫星”同样也用于海洋观测。但为了更有效地了解占地球面积71％的海洋，美国专门研制了海洋资源卫星。1978年6月发射世界上第一颗“海洋卫星”，卫星高21米，直径15米，重2290千克，在805公里的极地轨道上运行，只工作了105天，卫星上装有雷达高度计，测量海面高度，精度为01米，每隔36小时扫描一次95％以上的海洋，一天的观测量要比过去科学考察船10年获得的资料还要多。这颗“海洋卫星”可昼夜考察海洋，拍摄冰域、冰川、冰区航线图片，绘制世界三大洋的海底地形图。
中国从1975年以来，发射了16颗返回式遥感卫星，其中包括国土普查卫星。它们拍摄的大量资料已广泛用于国土普查、石油勘探、铁路选线、地图绘制、地质调查、电站选址、地震预报、农林考查、文物考古等国民经济领域，获得很好的效益。我国宝成铁路建成通车后，崩塌、滑坡灾害甚多，例如，宝成铁路北段，凤州至略阳区间，在长124千米的铁路线上，崩塌、滑坡达165处之多。虽然经过长期治理，花费了大量的人力、物力，耗资达7亿元，但是每年一到雨季，崩塌、滑坡仍然不断发生，严重地影响铁路的正常运营。
在治理宝成铁路灾害过程中，工程技术人员起初把发生灾害的原因归结为地形、地质条件复杂，而未能进一步究其灾害发生的根源，因而在治理方面也只是采取“塌一处、治一处”的被动手段。对应用卫星遥感图像进行区域分析之后，才发现嘉陵江位于断烈构造和环状构造的边缘部位，而沿嘉陵江边行进的宝成铁路恰恰位于区域地质构造的薄弱环节，而在设计上不适宜地采用了高边坡，施工中采用了大爆破，造成了工程灾害的不断发生。这样人们就找到了工程灾害产生的根本原因，因而在治理方面也就采用了全面规划、逐步实施的方针。即在不稳定的高边坡地段加修明洞；在不稳定的滑坡地段进行改线，从而为宝成铁路的改建提供了科学依据。目前宝成铁路经过全面改建后，已大大地提高了运输能力。
指路明灯1958年初，美国科学家在跟踪第一颗人造卫星时，无意中发现收到的无线电信号有多普勒效应，即卫星飞近地面接收机时，收到的无线电信号频率逐渐增高；而卫星远离时，频率就变低。这一发现为利用卫星作指路明灯开辟了方向，开创了卫星导航定位的新纪元。
导航卫星是设在天上的无线电导航台。它的优点是，可以在任何恶劣的气象条件下昼夜为在世界各个角落的飞机、舰船指明航向，导航精度误差极小，操作自动化程度高，不必使用任何地图即可显示出确切位置。
1959年9月17日，美国发射第一颗试验导航卫星“子午仪”1A号，但因火箭第三级发生故障导致失败。首次真正成功的是1960年4月13日发射的“子午仪”1B号导航卫星，它在轨道上运行了2731天，于1967年10月5日进入大气层烧毁。在太空运行期间，由于星上设备不时发生故障，实际工作时间只有89昼夜。1960年6月22日又将“子午仪”2A号试验导航卫星发射入轨，提高了设备的可靠性和导航精度。美国一共发射4种型号的“子午仪”号导航卫星。前三种外形都是圆球形，直径051米到109米，重约60至122千克，外壳由耐热的纤维玻璃制成，表面上装有一根螺旋形天线，中部装有两排太阳能电池；第四种的外形为一个顶与底为平面的16面长方棱柱体，棱柱直径为108米，高078米，外壳表面附贴11万个太阳能电池，并装有鞭状天线。至1964年，美国“子午仪”号导航卫星才进入实用阶段，建成了卫星导航网，最初为携带北极星潜地导弹的核潜艇精确定位服务。实用的“子午仪”号卫星采用极地轨道，轨道平均高度为1100千米，近似圆形，周期为107分钟。美国一共发射了11颗“子午仪”号卫星。至80年代末，在轨道上运行的导航卫星有6颗，其中3颗已在太空工作10多年。“子午仪”号卫星导航系统由地面站、导航卫星网和用户接收导航设备三部分组成。地面站对卫星进行观测、数据处理，并把卫星的轨道上的坐标参数预报发送到卫星上贮存起来，当卫星经过用户上空时，这些参数又从卫星上发回地面，被用户接收，在用户导航设备对参数处理的基础上，实现用户的定位与导航。
美国“子午仪”号导航卫星的用户约有1万户，其中60％~70％为军事应用。
它像挂在太空中的灯塔，繁忙地为各国潜艇、舰艇、远洋船只指示航向，也为海上石油勘探定位及陆地测绘特别是山区和森林测绘服务。
由于“子午仪”导航卫星系统只能向用户提供经度和纬度，不能提供相应的海拔高度和速度，平均定位时间间隔太长，满足不了飞机、导弹等的定位要求，美国从1973年12月起开始研制一种导航星全球定位系统。这种新的卫星导航系统包括18颗实用星和3颗备用星，分布在3个轨道平面内，每一轨道平面上布置6颗，平均高度为2万千米。这样在地球上所有的用户，任何时候至少可以接收到4颗卫星的导航信号，实现精确、连续、实时定位和导航。定位精度可达15米，一次定位时间只需几十秒钟。美国经过20多年的努力，1992年已基本建成导航星全球定位系统。目前美国正在研制“吉奥星”导航系统，仅用3颗地球静止轨道卫星组成区域导航系统，或用6颗“吉奥星”组成全球导航系统。这个系统简单、便宜，定位精度可达10米，具有更好的应用前景。
1973年5月，前苏联发射成功“宇宙”1000号卫星，这是前苏联宣布的一颗新的导航卫星，为全球导航服务。1982年底，前苏联发射了3颗全球导航卫星，宣称这是为改进定位航行中的商船、渔船以及飞机而研制的空间导航系统。1995年9月俄罗斯建成了由24颗卫星组成的全球导航卫星系统，24颗星在3个不同轨道面上运行，每个轨道面上8颗。目前，世界上只有美国和俄罗斯拥有各自的军用个球导航卫星系统，同时也都提供本国民用航空飞机和海上船只定位和导航，以有效地管制拥挤的空中和海上交通，进而减少飞机或船只发生失事灾难。
1980年4月，美国在营救被伊朗扣留的人质的军事行动中，靠导航卫星把14架美国飞机引到茫茫沙漠中的准确位置，导航卫星为营救人质立下汗马功劳。1983年10月，前苏联50艘船只被困在北极东部地带的冰层中，借助“宇宙”1500号卫星上发回的照片，在出事地点找到冰海的一些裂缝和联结带，为原子破冰船抢险选定合理路线，解救了这支遇难船队。海湾战争结束后，在弹丸之地的科威特国土内留下了无数地雷和哑弹。仅美国负责清扫的地区内，就散布着125万枚哑弹和50万枚地雷。为了重建科威特，必须尽快清扫战场。美国人首次采用导航卫星定位系统对这批危险的炸弹和地雷进行逐一探测定位，然后由爆破专家引爆销毁。在清扫175万枚地雷和哑弹过程中，仅有1人丧生，创造了一项世界奇迹。
环球巡警世界上有各种各样的灾害。1965年至1992年的28年里，全世界发生4650多起自然灾害，约30亿人受灾，其中死361万人，直接经济损失约3400亿美元。最大的灾害有暴风、洪水、地震、干旱、火灾等。自从卫星上天以来，人类利用空间技术提供的条件，防止或减小了这些自然灾害造成的恶果。
1987年5月，中国东北大兴安岭地区发生一场猛烈的森林大火，在天上巡游的卫星成功地监测到这一信息，为扑灭这场大火创造了条件。1991年夏，中国江淮流域发生严重水灾，又是卫星提供了水灾淹没面积的准确估计，为救灾工作找到了依据。卫星作为防灾减灾的哨兵，发挥了有效的作用。目前，人类已经利用气象卫星、资源卫星、通信卫星、导航卫星等进行了大量的减灾活动，取得了良好效果。此外，许多国家都在研制各类减灾卫星，即使同一颗卫星集对地观测、通信、导航等功能为一身，实现救险防灾的目的。
1982年10月9日夜，美国的一艘载有3名水手的赛艇在大西洋南塔基特岛以东350多千米的地方遇到狂风巨浪的威胁，陷入危险境地。这艘赛艇上的水手发出呼救信号，美国海岸护卫队纽约营救中心收到环球航空公司一架飞往里斯本的班机从大西洋上空得到微弱的求救信号。但是那架飞机无法确定遇难赛艇的位置在何处，而要在浩瀚的大洋里搜寻一个这么小的目标，至少要花几天功夫。纽约营救中心为了尽快测出遇险赛艇的确切位置，只好求助于前苏联的“宇宙”1383号救援卫星。这颗卫星在大西洋上约1000千米的高空接收到无线电呼救信号，立即把这一信息传到地面，用计算机测出呼救信号源的所在位置。美国海岸护卫队遂派出一架远程飞机，前往出事地点侦察，很快发现被暴风打翻的赛艇。然后通知一艘快艇赶到出事现场，迅速将3名水手营救起来。这是利用救援卫星首创营救遇难者的纪录。至今，卫星救援系统已搜寻到失事或遇难船只和飞机200余艘（架），救护遇难者600余人。
前苏联是首先使用救援卫星的国家。1982年7月发射第一颗救援卫星，到1984年组成了卫星救援系统。美国发射4颗“诺阿”号系列气象卫星作救援卫星，1987年2月发射一颗静止轨道“实用环境卫星”7号，星上增加了搜索和营救飞机空难和船只海难信号接收机，完善了国际救援卫星网。特别是国际海事卫星组织建立了国际海事卫星通信系统，不仅为航空通信、导航定位、气象预报服务，而且也为营救遇难飞机或船只效力。
卫星的最大防灾本领，还是监测地球上的陆地、海洋和大气层，创造良好的生态环境，使人类免遭各种自然灾害之苦。因此，各种专门的减灾卫星便应运而生。中国过去利用自己的返回式卫星和气象卫星，进行防灾、抗灾、救灾和治理灾害都取得了一定成绩。中国幅员辽阔，经常饱受自然灾害之虐，治理环境是一项重要课题，因此也把研制减灾卫星提上了日程。
世界各国都着眼于未来的防灾减灾工作。美国倡导制订“地球使命”计划，打算对地球环境进行大规模调查研究，包括调查臭氧层的破坏、地球变暖、土地沙漠化、热带雨林的破坏、海洋污染等问题。为此，美国正在研制地球观测平台，采用太阳同步轨道，轨道高度为820多千米，重135吨。平台内安装有中分辨率成像光谱仪、高分辨率成像光谱仪、微波辐射计、激光雷达、大气探测器、合成孔径雷达等10余种遥感仪器。世界上其他一些国家，如俄罗斯、法国、日本等，也都在研制这样的空间观测平台，并且采用国际合作来监测地球环境的变化，治理人类赖以生存的地球环境。