航天遥感是一种广泛应用于地球观测的遥感技术，它主要借助空间飞行器，如卫星、载人飞船、航天飞机和空间站进行信息采集。四种主要的采集方式包括宇航员手动操作，如"阿波罗"飞船上的组合像机拍摄；卫星舱体回收，如中国科学实验卫星的图像获取；扫描图像转化为数字编码，然后传输至地面接收站；以及卫星数据采集系统接收地面或行星探测信号，中继传输至地面。这些平台的高度通常在数千公里，使得航天遥感具有广阔的视野和全面的覆盖范围。
相比之下，航空遥感则是从飞机、气球、飞艇等空中平台进行地面感测，根据飞行高度可分为低空、中空、高空、超高空和超低空等类别。其主要区别在于使用的遥感平台不同，航天遥感依赖于太空飞行器，而航空遥感则依赖于飞行在地球大气层内的飞行器。此外，航天遥感的高度远高于航空遥感，如极地轨道卫星的高度可达1000公里，静止气象卫星则在3600公里，这使得航天遥感能够监测到更广阔的地域，如"陆地卫星"的一幅多光谱图像可覆盖34000平方公里，接近台湾岛的面积，而赤道气象卫星则覆盖南北纬40°和东西经70°的区域。
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。