Uma superfície branca reflecte quantidades iguais de radiação de todos os comprimentos de onda da luz visível, enquanto que uma folha verde reflecte menos radiação nas partes vermelha e azul do espectro visível do que na parte verde.

Isto produz um excesso de luz verde (comparada com a vermelha e a azul), pelo que as folhas parecem verdes. Assim, a composição da reflexão electromagnética, a assinatura espectral, dá-nos informações sobre a superfície que emite ou reflecte a radiação.

A capacidade dos satélites de distinguir entre as diversas assinaturas espectrais é fundamental para a sua utilização na cartografia, onde a distinção entre os diferentes tipos de superfície e de área é essencial.

A visão humana só consegue perceber a radiação numa gama limitada do espectro electromagnético. Por isso, os instrumentos de detecção remota fora dos comprimentos de onda visíveis representam realmente uma extensão do nosso campo visual e permitem o acesso a informações adicionais sobre o mundo físico que nos rodeia.

A radiação electromagnética de uma superfície é uma reflexão (luz reflectida) ou uma emissão (radiação emitida a partir da própria superfície). A luz solar reflectida, como é óbvio, só pode ser medida durante o dia, enquanto que a emissão pode ser medida a qualquer altura.

A termodinâmica indica que um corpo a temperatura diferente de 0 Kelvin, ou seja, um objecto na Terra, emite radiação proporcionalmente à sua temperatura.

A temperatura da superfície é um factor chave para a emissão. O sol possui uma temperatura de superfície de 6.000 graus (K) e uma emissão máxima da gama de luz visível. Uma superfície com uma temperatura de cerca de 1.000 K, por exemplo, um incêndio no Amazonas, tem a sua emissão máxima no espectro de infravermelhos médios. A temperatura de superfície da Terra é de cerca de 290 K e tem uma emissão máxima de cerca de 14 micrómetros, também chamada gama de infravermelhos térmicos (consulta a figura).