El seu objectiu és doble: d’una banda, a cobrir les necessitats específiques de la comunitat meteorològica europea i, de l’altra, contribuir en dos programes instituïts per l’Organització Meteorològica Mundial (OMM), el programa permanent de vigilància mundial del temps (WWW) i el d’investigació atmosfèrica global (GARP) juntament amb dos satèl·lits dels EUA, un de l’URSS i un del Japó, en una xarxa de cinc satèl·lits geoestacionaris. Els resultats del Meteosat se centren en l’anàlisi dels núvols, la termometria, la higrometria, la radiometria, l’anemometria i altres mesuraments. El sistema Meteosat és explotat comercialment pel Centre Europeu d’Operacions espacials (ESOC). El primer satèl·lit d’aquesta sèrie, el Meteosat-1, fou llançat per la ESA (European Space Agency) el 1977. Actualment, ja és en operació el Meteosat-5, en òrbita des del maig del 1991, amb una millora substancial respecte del primer. L’organisme de la ESA encarregat de la seva operativitat és el Centre Europeu d’Operacions Espacials (ESOC) mitjançant l’organització intergovernamental EUMESAT, amb seu a Darmstadt (Alemanya), integrada i finançada per 16 dels principals països europeus. Per cobrir la superfície terrestre no polar hom necessita quatre satèl·lits geoestacionaris o més. L’acord internacional per a l’observació global de l’atmosfera contribuí a la formació de la xarxa actual, constituïda, a més del Meteosat, per quatre satèl·lits geoestacionaris: dos dels EUA, anomenats GOES-E (longitud 75ºW) i GOES-W (longitud 135ºW), un del Japó (el GMS, a 140ºE) i un altre sobre la vertical de l’Índia (INSAT, a 74ºE). En tractar-se d’un satèl·lit geoestacionari, el Meteosat és fix amb relació a la Terra, és a dir, gira a la mateixa velocitat angular que ella en una òrbita equatorial d’uns 35 900 km d’altitud sobre la vertical d’un punt de l’equador terrestre, en aquest cas el punt on talla el meridià de Greenwich (0,0). El camp d’observació del satèl·lit és sempre el mateix. Les imatges captades perden resolució a mesura que augmenta la distància respecte del punt subsatel·litari, de manera que a partir d’un radi superior a uns 5 000 km respecte d’aquest punt la seva qualitat és ja bastant deficient, amb la qual cosa per a les zones polars o a partir de latituds d’uns 60º el satèl·lit Meteosat té molt poca utilitat. El Meteosat recull dades en tres dominis espectrals. El domini visible (0,5-0,9 μm), amb una resolució d’un quadrat de 2,5 km de costat. Això vol dir que en 25 minuts hom capta 5 000 línies de 5 000 pícsels. En aquest canal és captada la llum solar reflectida pel nostre planeta (no hi ha, doncs, imatges nocturnes). Hom pot veure més brillants (blanques) les zones cobertes amb núvols baixos o densos, les superfícies nevades o les de gran intensitat de llum, ja que totes reflecteixen molta llum. El domini infraroig tèrmic (10,5-12,5 μm), que capta la imatge tèrmica del nostre planeta; és a dir, el radiòmetre capta la radiació infraroja corresponent a l’emissió del terra o els núvols segons la seva temperatura. L’emissió d’aquests pot ésser considerada aproximadament com la d’un cos negre, és a dir, com la d’un radiador perfecte. La imatge que normalment apareix en aquest canal és una mena de negatiu, de manera que les zones més blanques són les més fredes. Per això els núvols (que normalment són més freds que el terra perquè estan per sobre seu) donen una imatge blanca, tant més com més baixa sigui llur temperatura; així, els cirrus i els núvols més alts són els que surten més blancs. La resolució en aquest canal és de 5 km. Com que no necessita la llum solar, aquestes imatges són captades al llarg de tot el dia; per això són les més útils per a fer un seguiment del desenvolupament i l’evolució dels sistemes nuvolosos. El domini infraroig WV (5,7-7,1 μm) de resolució 5 km (2 500 línies de 2 500 pícsels) és molt útil per a detectar les zones de l’atmosfera amb més vapor d’aigua. En aquest canal la radiació infraroja emesa per la Terra és més atenuada com més gran és la concentració de vapor. Cada mitja hora el Meteosat capta una imatge de la Terra en cada canal, que envia a la Terra. Aquestes imatges primàries (PDUS) són tractades pel centre col·lector i, amb la incorporació dels contorns geogràfics (paral·lels, meridians, etc), són enviades de nou al satèl·lit, el qual després les difon com a imatges secundàries (SDUS). En aquest procés es triga menys d’un quart. Els receptors d’imatges secundàries són relativament senzills i estan bastant estesos. Una altra tasca important del Meteosat és la recollida de dades d’estacions meteorològiques automàtiques i la seva difusió als centres col·lectors. Això permet d’ampliar i completar molt la xarxa d’observacions (per exemple a llocs deshabitats o poc accessibles, oceans, etc) amb un estalvi de mitjans econòmics i personals. Actualment és en experimentació l’anomenada segona generació del sistema Meteosat, amb un avançat sistema de teledetecció que inclou nous radiòmetres capaços d’obtenir cada mitja hora imatges de bona resolució en més canals espectrals (fins a 8) i de realitzar sondeigs atmosfèrics per a determinar la temperatura, la humitat, el vent, etc, a diferents nivells de l’atmosfera —des de la superfície terrestre fins a una altitud d’uns 25 km—. A més de la teledetecció passiva (detecció de la radiació solar o terrestre per part dels radiòmetres del satèl·lit), hom experimenta amb la teledetecció activa, a partir de l’emissió d’ones electromagnètiques per part del satèl·lit, les quals, en la seva interacció amb l’atmosfera i la superfície de la Terra, permeten determinar-ne les característiques. Això comporta una millora en l’exploració i la possibilitat d’obtenció de perfils en qualsevol tipus de condicions atmosfèriques. Així, per exemple, amb els sondeigs per microones (de longitud d’ona de l’ordre del cm), hom pot obtenir perfils fins i tot amb presència de núvols. Per a tenir la resolució i la cobertura que necessiten des d’una òrbita de gairebé 36 000 km d’altitud, aquests satèl·lits han de tenir antenes molt més grans i un sistema de comunicacions millor. El Meteosat de segona generació (Meteosat 8-MSG-1), llançat per primera vegada el 2000, representà una notable millora respecte als anteriors. Disposa de 12 canals espectrals en comptes dels tres habituals, envia imatges cada 15 minuts i té molta més resolució (1 km per a les imatges del canal visible i 3 km per a la resta de canals). Vuit dels 12 canals espectrals d’exploració de l’MSG-1 corresponen a l’interval infraroig tèrmic, la qual cosa permet obtenir contínuament dades sobre la temperatura dels núvols, del terra i de les superfície oceàniques. Amb els canals espectrals on absorbeix l’ozó, el vapor d’aigua i el diòxid de carboni, l’MSG-1 permet analitzar les característiques de les masses d’aire i la reconstrucció de la visió tridimensional de l’atmosfera.