Τα μήκη κύματος που επιτρέπουν σε μεγάλο τμήμα μιας ακτινοβολίας να περάσει μέσω της ατμόσφαιρας, ονομάζονται «ατμοσφαιρικά παράθυρα». Ευτυχώς ανάμεσα σε αυτά είναι και το μεγαλύτερο μέρος των ορατών ακτίνων (διαφορετικά το φως δε θα έφτανε ποτέ στην επιφάνεια της γης). Η ατμόσφαιρα είναι σχεδόν 100% διαφανής σε ορισμένες περιοχές του εγγύς υπέρυθρου και αυτό επιτρέπει στους δορυφόρους να πραγματοποιούν μετρήσεις χωρίς μεγάλες ατμοσφαιρικές παρεμβολές. Το θερμικό υπέρυθρο φάσμα (10-12μm) χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του εδάφους, του νερού και των νεφών.

Παρά το γεγονός ότι η τηλεπισκόπηση γίνεται μέσα από τα ατμοσφαιρικά παράθυρα, εξακολουθούν σε κάποιο βαθμό να υπάρχουν παρεμβολές από τη διάχυση και την απορρόφηση της ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα.