Een satelliet kan lang achtereen in dezelfde baan blijven

Bij vergroting van de afstand tot de aarde neemt de aantrekkingskracht van de aarde af maar - omdat de omloopsnelheid nu groter wordt - neemt de centrifugale kracht toe. Een satelliet in een lage omloopbaan, meestal op een hoogte van rond de achthonderd kilometer, staat daarom bloot aan een enorme aantrekkingskracht. De vliegsnelheid moet dus behoorlijk hoog zijn om voldoende centrifugale kracht te ontwikkelen. Met andere woorden: er is een rechtstreeks verband tussen de afstand tot de aarde en de omloopsnelheid van de satelliet. Op een hoogte van zesendertigduizend kilometer is de omlooptijd gelijk aan de rotatietijd van de aarde: vierentwintig uur. Zo hoog boven de evenaar lijkt een satelliet vanaf aarde stil te staan: hij is stationair ten opzichte van de aarde (geostationair).

Geostationaire omloopbanen

Geostationaire banen, op zesendertigduizend kilometer boven de evenaar, zijn het bekendst vanwege de vele satellieten voor televisie en allerlei andere telecommunicatietoepassingen. De signalen van deze satellieten kunnen de hele aarde rond worden gestuurd. Voor telecommunicatieverbindingen moet de satelliet steeds 'zichtbaar' zijn. Hij moet dus steeds dezelfde positie innemen ten opzichte van de aarde.  
 

Een nadeel van geostationaire banen is de grote afstand tot de aarde, want daardoor is de ruimtelijke resolutie beperkt. Om een totaalbeeld te krijgen zijn er enkele weersatellieten gelijkelijk verdeeld in een geostationaire baan rond de hele aarde.
 
 

Zonsynchrone satellietbaan

Heliosynchrone omloopbanen
 
Veel satellieten zijn uitgerust met passieve sensorsystemen, die aangewezen zijn op zonlicht, reden waarom deze satellieten wel rond de aarde draaien. Omdat ze het door de aarde teruggekaatste zonlicht meten, moet de omloopbaan zijn afgestemd op de afwisseling van dag en nacht. Het is belangrijk dat we beelden kunnen vergelijken die in een bepaalde periode zijn gemaakt. Voorwaarde daarbij is wel dat ze gemaakt worden onder identieke lichtcondities. De opnamen moeten op hetzelfde plaatselijke tijdstip plaatsvinden, zodat de zon even hoog boven de horizon staat. Verder moet de hoek waaronder het vlak van de omloopbaan staat ten opzichte van het zonlicht constant zijn. Aan die voorwaarden kan worden voldaan door de satelliet in een polaire baan te brengen.
 
 
Terwijl de satelliet ronddraait in zijn omloopbaan, draait beneden de aarde om haar as. Bij elke omwenteling van de satelliet wordt een nieuwe strook van het aardoppervlak afgetast en na een bepaald aantal rotaties is de aarde volledig in kaart gebracht. Sommige satellieten tasten elke keer een brede strook af en kunnen de hele aarde in een paar omwentelingen afwerken. Hogeresolutiesatellieten tasten smalle stroken af en doen er daarom enkele dagen over.