Un aspecto importante de esta misión es que demostrará una nueva técnica de medición para observar la Tierra desde el espacio. SMOS llevará un instrumento completamente innovador que es capaz de observar tanto la humedad del suelo como la salinidad de los océanos capturando imágenes de la radiación en microondas emitida entorno a la frecuencia de 1.4 GHz (banda-L). SMOS llevará el primer radiómetro interferométrico 2-D que jamás haya estado en el espacio, en una órbita polar.  
 

	Tierra seca

Aunque la humedad del suelo suponga tan sólo un pequeño porcentaje de la cantidad total de agua en el planeta, juega un papel muy importante en el ciclo del agua. Las mediciones in-situ de la humedad del suelo son escasas y, si queremos comprender mejor el ciclo del agua para poder mejorar los modelos de predicción del clima, del tiempo y de las catástrofes meteorológicas, se necesitan con urgencia más datos.
 
 

Aguas cálidas y saladas en los trópicos

Lo mismo sucede con la salinidad de los océanos. Hay pocos datos históricos, y tan sólo se toman muestras de forma regular en una pequeña fracción del océano. La salinidad y la temperatura determinan la densidad del agua de mar, y la densidad es un factor fundamental para explicar las corrientes en los océanos. La circulación oceánica juega un papel vital en la regulación del clima, como por ejemplo, al transportar calor desde el Ecuador hacia los polos. La salinidad de los océanos es una variable clave para monitorizar y modelar la circulación oceánica.