传感器的性能表现在多方面，其中最具实用意义的指标是传感器的分辨率。分辨率是遥感技术及其应用中的一个重要概念，也是衡量遥感数据质量特征的一个重要指标，它包括空间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率、时间分辨率。
1. 空间分辨率
空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像、分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或瞬时视场来表示。
像元 是指将地面信息离散化而形成的格网单元，单位为米 ( m) 或千米 ( km) 。如图 3-4 所示，图中正方形的每一个单元网格代表一个像元。像元大小与遥感影像空间分辨率高低密切相关，像元越小空间分辨率越大。如美国 Quick-Bird 商业卫星一个像元相当地面面积 0. 61m × 0. 61m，其空间分辨率为0. 61m; Landsat 卫星的 TM 图像的一个像元相当地面面积 28. 5m × 28. 5m，简称空间分辨率 30m; NOAA/AVHRR 一个像元约相当地面面积 1100m × 1100m，简称空间分辨率 1. 1km ( 或 1km) 。像元是扫描影像的基本单元，是成像过程中或用计算机处理时的基本采样点，由亮度值表示。
图 3-4 像元示意图
像解率 是用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行细线的条数来表示，单位为线/mm 或线对/mm。
瞬时视场 ( IFOV) 是指传感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度 ( mrad) 。瞬时视场越小，最小分辨单元 ( 可分像素) 越小，空间分辨率越高。瞬时视场取决于遥感光学系统和探测器大小。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。然而，在任何一个给定的瞬时视场内，往往包含着不止一种地面覆盖类型，它所记录的是一种复合信号，因此一般图像包含的是 “纯”像元和 “混合”像元的集合体，这依赖于瞬时视场的大小和地面物体的空间复杂性。
对于现代的光电传感器图像，空间分辨率通常用地面分辨率和影像分辨率来表示。地面分辨率定义为影像能够详细区分的最小单元 ( 像元) 所代表的地面实际尺寸的大小。对于某特定的传感器地面分辨率 R 是不变的定值，印制出来的遥感影像的比例尺可以放大或缩小，地面分辨率在不同的比例尺的具体影像上的反映，称为影像分辨率，它会随影像比例尺的变化而变化。只有当生成硬拷贝遥感像片时，才使用影像分辨率，计算机荧屏上的影像没有影像分辨率之说。例如陆地卫星上的传感器 TM 的地面分辨率为 30m ×30m，在 1∶10 万图像上，其影像分辨率则为 0. 3mm。因此，影像分辨率随影像比例尺的不同而变化。
2. 光谱分辨率
光谱分辨率是指传感器所能记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值。波长范围值越宽，光谱分辨率越低。例如，MSS 多光谱扫描仪的波段数为 5 ( 指有 5 个通道) ，波段宽度约为 100 ～2000nm; 而成像光谱仪的波段数可达到几十甚至几百个波段，波段宽度则为 5 ～10nm。光谱分辨率越高，区分具有微小波谱特征差异地物的能力越强，数据量越大，数据传输、处理越困难，各波段间数据的相关性越大。地物辐射特性不利于快速探测和识别地物，因此光谱分辨率应服从应用目的，结合地物特征波谱位置分析，选择能够提供最大信息量的最佳波段和多波段组合。
3. 辐射分辨率
辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力，即探测器的灵敏度。它是传感器感探测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。辐射分辨率一般用灰度的分级数来表示，即最暗至最亮灰度值 ( 亮度值) 间分级的数目。辐射分辨率对于目标识别是一个很有意义的元素，例如 Landsat 卫星 MSS 多光谱扫描仪，起初以 6bits ( 取值范围 0 ～63) 记录反射辐射值，经数据处理把其中 3 个波段扩展到 7bits ( 取值范围 0 ～127) ; 而 Landsat-4，5 卫星搭载的 TM 专题制图仪，7 个波段中的 6 个波段在 30m ×30m 的空间分辨率内，其数据的记录以 8bits ( 取值范围 0 ～255) ，显然 TM 比 MSS 的辐射分辨率提高，图像的可检测能力增强。
对于空间分辨率与辐射分辨率而言，需要说明的是，一般瞬时视场越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低; 但是，瞬时视场越大，光通量即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率越高。因此，空间分辨率越大，将伴之以辐射分辨率的降低。可见，高空间分辨率与高辐射分辨率难以两全，它们之间必须有所折中。
4. 时间分辨率
时间分辨率是传感器成像间隔的一项性能指标。传感器对目标的运动 ( 变化) 须进行连续、均匀、不间断的探测，其对同一目标重复成像的周期即为时间分辨率。时间分辨率有不同的数量级，主要包括: 超短或短周期时间分辨率，主要针对气象卫星系列 ( 极轨和静止气象卫星) ，以 “小时”为单位，可以用来反映一天以内的变比; 中周期时间分辨率，主要指对地观测的资源卫星系列，以 “天”为单位，可以用来反映月、旬、年内的变化; 长周期时间分辨率，主要指较长时间间隔的各类遥感信息，用以反映 “年”为单位的变化。