遙感是在不與物體進行物理接觸的情況下獲取有關物體或現象的信息，與原位或現場觀察相反。 該術語特別適用于獲取有關地球和其他行星的信息。 遙感被用于許多領域，包括地理學、土地測量和大多數地球科學學科（例如水文學、生態學、氣象學、海洋學、冰川學、地質學）； 它還具有軍事、情報、商業、經濟、規劃和人道主義應用等。

在當前的使用中，遙感一詞通常是指使用基于衛星或飛機的傳感器技術來檢測和分類地球上的物體。 它包括基于傳播信號（例如電磁輻射）的地表、大氣和海洋。 它可以分為主動遙感（當衛星或飛機向物體發射信號并由傳感器檢測到它的反射時）和被動遙感（當傳感器檢測到太陽光的反射時）。

遙感可分為被動遙感和主動遙感兩類方法。 無源傳感器收集物體或周圍區域發射或反射的輻射。 反射的太陽光是被動傳感器測量的最常見的輻射源。 被動遠程傳感器的示例包括膠片攝影、紅外線、電荷耦合設備和輻射計。 另一方面，主動收集發射能量以掃描物體和區域，然后傳感器檢測和測量從目標反射或反向散射的輻射。 RADAR 和 LiDAR 是主動遙感的例子，其中測量發射和返回之間的時間延遲，確定物體的位置、速度和方向。

遙感使收集危險或無法進入區域的數據成為可能。 遙感應用包括監測亞馬遜盆地等地區的森林砍伐、北極和南極地區的冰川特征以及沿海和海洋深處的深度探測。 冷戰期間的軍事收集利用了關于危險邊境地區的數據收集。 遙感還取代了地面上昂貴且緩慢的數據收集，確保在這個過程中區域或物體不受干擾。

軌道平臺收集和傳輸來自電磁頻譜不同部分的數據，結合更大規模的空中或地面傳感和分析，為研究人員提供足夠的信息來監測厄爾尼諾和其他自然長期和短期現象等趨勢。 其他用途包括地球科學的不同領域，例如自然資源管理、農業領域（例如土地使用和保護）、溫室氣體監測、漏油檢測和監測，以及國家安全和架空、地面和邊界遠距離收集 領域。

多光譜收集和分析的基礎是反射或發射輻射的檢查區域或物體從周圍區域中脫穎而出。 有關主要遙感衛星系統的摘要，請參閱概覽表。

• 傳統雷達主要與空中交通管制、預警和某些大規模氣象數據相關。 多普勒雷達被當地執法部門用于監控速度限制，并用于增強氣象收集，例如天氣系統內的風速和風向以及降水位置和強度。 其他類型的主動收集包括電離層中的等離子體。 干涉合成孔徑雷達用于生成大規模地形的精確數字高程模型（參見 RADARSAT、TerraSAR-X、Magellan）。

• 衛星上的激光和雷達高度計提供了廣泛的數據。 通過測量由重力引起的水的隆起，他們繪制出海底特征，分辨率為一英里左右。 通過測量海浪的高度和波長，高度計可以測量風速和風向，以及表面洋流和方向。
• 超聲波（聲學）和雷達驗潮儀可在沿海和近海驗潮儀中測量海平面、潮汐和波浪方向。
• 光探測和測距 (LIDAR) 在武器測距、射彈的激光照明尋的示例中廣為人知。 激光雷達用于檢測和測量大氣中各種化學物質的濃度，而機載激光雷達可用于測量地面物體和特征的高度，比雷達技術更準確。 植被遙感是激光雷達的主要應用。
• 輻射計和光度計是最常用的儀器，可收集各種頻率的反射和發射輻射。