利用装载在航天器上的遥感器收集地物目标辐射或反射的电磁波，以获取并判认大气、陆地或海洋环境信息的技术。各种地物因种类和环境条件不同，都有不同的电磁波辐射或反射特性。感测并收集地物和环境所辐射或反射的电磁波的仪器称为遥感器。航天遥感能提供地物或地球环境的各种丰富资料，在国民经济和军事的许多方面获得广泛的应用，例如气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。航天遥感是一门综合性的科学技术，它包括研究各种地物的电磁波波谱特性，研制各种遥感器，研究遥感信息记录、传输、接收、处理方法以及分析、解译和应用技术。航天遥感的核心内容是遥感信息的获取、存储、传输和处理技术。
航天遥感系统由遥感器、信息传输设备以及图像处理设备等组成。装在航天器上的遥感器是航天遥感系统的核心，它可以是照相机、多谱段扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达。航天遥感可分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。信息传输设备是航天器内的遥感器向地面传递信息的工具，遥感器获得的图像信息也可记录在胶卷上直接带回地面。图像处理设备对接收到的遥感图像信息进行处理（几何校正、辐射校正、滤波等）以获取反映地物性质和状态的信息。判读和成图设备是把经过处理的图像信息提供给判读、解译人员直接使用，或进一步用光学仪器或计算机进行分析，找出特征并与典型地物特征作比较，以识别目标。地面目标特征测试设备测试典型地物的波谱特征，为判读目标提供依据。
航天遥感感测面积大、范围广、速度快、效果好，可定期或连续监视一个地区，不受国界和地理条件限制；能取得其他手段难以获取的信息，对于军事、经济、科学等均有重要作用。
航天遥感已用于军事领域，如侦察、预警、测地、气象等。如利用航天器上的遥感器获取侦察情报，是现代战略侦察的主要手段；通过卫星上的红外遥感器感测洲际或潜地弹道导弹喷出火焰中的红外辐射，以探测和跟踪导弹的发射和飞行，争取到比远程预警雷达系统长得多的预警时间等。
随着遥感技术的发展，航天遥感在军事和国民经济上必将得到更广泛的应用。
