Satelliten besitzen die einzigartige Fähigkeit zur ständigen Überwachung der gesamten Erde und stellen wesentliche Informationen über unseren sich stets wandelnden Planeten bereit. Aus dem Weltraum lassen sich zahlreiche natürliche und vom Menschen verursachte Ereignisse beobachten, wie etwa Überschwemmungen, Waldbrände, Veränderungen der Eisdecke, steigende Meeresspiegel und Ölteppiche.
Die Erdbeobachtungssatelliten der ESA haben Europa eine Führungsrolle beim Verständnis der Umweltsituation der Erde eingebracht. Seit 1978 versorgt die Wettersatellitenreihe Meteosat Meteorologen mit einer Fülle an Daten, während die Fernerkundungssatelliten Envisat und ERS Forschern die Erstellung von bis zu 20 Jahren umfassenden Datensätzen zu Umwelt und Klimawandel ermöglichen.
Mit den Erdforschungssatelliten verfügen Wissenschaftler über bahnbrechende Technologien für die Auseinandersetzung mit spezifischen Themen und zum besseren Verständnis des Zusammenspiels von Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre und dem Erdinneren sowie des menschlichen Einflusses auf die natürlichen Prozesse der Erde.
Die Erdbeobachtungsmissionen werden die Kontinuität von Datensätzen gewährleisten und operationelle Dienste bereitstellen. Zwei Meteosat-Satelliten der zweiten Generation und der erste europäische Wettersatellit in der polaren Umlaufbahn, MetOp-A, die gemeinsam mit EUMETSAT entwickelt wurden, sind derzeit im Einsatz. Ein weiteres Projekt sind die fünf Sentinel-Satelliten der EU-Initiative GMES für globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung, die zur Zeit entwickelt werden.