Ponieważ satelity nieustannie rejestrują obrazy naszej planety z orbity, stały się one potężnymi narzędziami naukowymi, które pozwalają lepiej zrozumieć Ziemię i jej środowisko. Z góry satelity mogą gromadzić dane z miejsc na całym świecie, w tym z obszarów zbyt odległych, by można je było odwiedzić osobiście. 

Różne satelity przenoszą różne rodzaje czujników, które dostarczają różne rodzaje danych. Dane są przekształcane w informacje do różnych zastosowań, takich jak monitorowanie zanieczyszczenia powietrza, mapowanie wylesiania i rozwoju miast lub mierzenie temperatury Ziemi. Podczas gdy pokrycie optyczne jest najczęściej prezentowane w formie zdjęć, obejmuje ono dane cyfrowe. Te same surowe dane mogą być przetwarzane za pomocą oprogramowania komputerowego na wiele sposobów w celu wyodrębnienia określonych informacji. 

Eksperymenty terenowe – zwane również kampaniami – stanowią integralną część nieustannych wysiłków ESA na rzecz opracowywania nowych i lepszych instrumentów do obserwacji Ziemi z kosmosu. Do celów porównawczych wykorzystuje się pomiary zebrane z powietrza i z ziemi, często dokonywane w momencie przelotu satelity nad danym obszarem. Ma to zasadnicze znaczenie dla zapewnienia, że satelita nadal dostarcza dokładnych informacji.