Satellieten die de aarde observeren geven een duidelijk beeld van de veranderingen op de hele planeet. Ze zorgen voor regelmatige, nauwkeurige metingen, ook van gebieden die moeilijk te bereiken zijn, zoals de poolgebieden.

Aardobservatie satellieten hebben unieke mogelijkheden en voordelen:
- Mogelijkheid tot observatie van een groot gebied: één enkel instrument op een polaire satelliet kan dagelijks de hele aarde observeren, terwijl instrumenten op geostationaire satellieten continu de deze cyclus van de aarde monitoren. De polaire en geostationaire milieu satellieten houden samen de hele wereld constant in de gaten.
- Niet-hinderlijke waarnemingen die het mogelijk maken gegevens te verzamelen zonder de nationale soevereiniteit in het gedrang te brengen.
- Uniformiteit van de waarnemingen over de grenzen heen.
- Snelle meetcapaciteit: beelden van afgelegen en onherbergzame gebieden kunnen binnen enkele uren na het vastleggen worden gedownload, wat belangrijk is voor de ontwikkeling van systemen voor vroegtijdige waarschuwing tegen klimaatrisico's of voor weersvoorspellingen.
- Continuïteit: de missies zijn ontworpen om aan te sluiten bij sensoren van eerdere missies, om te helpen met lange tijdreeksen van gegevens die geschikt zijn voor klimaatstudies.
Monitoring van het klimaat vanuit de ruimte

Hoewel satellieten uitstekend zijn in het verstrekken van wereldwijde en repetitieve informatie over belangrijke klimaat componenten, hebben ze een eindige levensduur - van enkele jaren tot meer dan tien jaar - en er kunnen gaten zitten tussen de missies.
Door reeksen van voldoende lengte te produceren, normaal gesproken 30 jaar of meer, zijn wetenschappers in staat een trendmatige verandering vast te stellen, ondanks de variabiliteit van het natuurlijke klimaatsysteem. In het programma van het CCI van het Europees Ruimteagentschap (ESA) worden gegevens van meerdere, gearchiveerde en momenteel in bedrijf zijnde satelliet missies samengevoegd.
Met behulp van gegevens van gearchiveerde missies (ESA Earth Explorers, de Copernicus Sentinel constellatie en derde partijen) genereert het Climate Change Initiative continu consistente en wereldwijde gegevens bestanden voor de belangrijkste aspecten van het klimaat. Deze gegevens staan bekend als Essentiële Klimaat Variabelen (EKV's) en leveren het empirische bewijs dat en informatie die nodig is om het wetenschappelijk begrip van het klimaat te bevorderen en de gevolgen van een veranderende wereld aan te pakken.