Les mesures de couleur des océans donnent des informations sur les paramètres biologiques des océans tels que la quantité de phytoplancton. Ces plantes sont d'une grande importance non seulement parce qu'elles forment le premier niveau dans la chaîne alimentaire marine, mais aussi parce qu'elles jouent un rôle dans de nombreux processus géochimiques tels que la conversion du CO₂ dissout en d'autres composants.
A une échelle locale, les observations par satellite de la couleur des océans, habituellement en conjonction avec les mesures de la température de surface des mers, peut être utilisé comme une indication de la présence de bancs de poissons. Ces mesures peuvent aussi être utilisées pour surveiller la qualité des eaux et pour donner des indications sur la pollution par l'indentification de proliférations d'algues.
Les mesures de la couleur des océans sont particulièrement importantes dans les régions côtières pour identifier l'érosion et les transferts de sédiments.
Le lancement de POLDER sur ADEOS a fourni une source intéressante de données qui manquaient depuis de nombreuses années.

Les données de vents de surface des mers de bonne qualité et de haute résolution temporelle sont nécessaires pour la prévision opérationnelle du temps et pour permettre de comprendre les flux air-mer à grande échelle qui sont vitaux pour la prévision du climat.
Avec ces données, les scientifiques sont en train d'augmenter leur compréhension et capacité à prévoir les cyclones, tempêtes et autres conséquences des vents violents.

Les mesures de température de surface des mers sont très importantes pour les études des phénomènes couplés atmosphère-océan. La température de surface des mers est un facteur majeur des processus d'équilibre de l'énergie de surface. C'est aussi un élément central de la circulation atmosphérique et océanique, et donc il joue un rôle fondamental dans la régulation du temps et du climat.
Ces données sont aussi des indicateurs de changement environnementaux tels que "El Niño". Elles ont aussi été utilisées pour suivre des phénomènes variés tels que l'écoulement des rivières et l'intrusion d'eau du Gulf Stream dans les zones côtières.
En conjonction avec les mesures de couleur des océans, les températures de surface des mers peuvent être utilisées pour améliorer l'évaluation de la productivité biologique des océans et pour surveiller les distributions globales de phytoplancton.
IASI sur METOP fournira des mesures de température de surface des océans par l'utilisation du canal infra-rouge thermique, la précision attendue est de moins de 0,5°C.

Les mesures de hauteur et spectre des vagues sont utilisées par les océanologues pour examiner des particularités océaniques à grande échelle tels que les fronts et tourbillons. Ces données sont aussi importantes pour des objectifs climatiques car elles sont nécessaires pour une représentation correcte des flux turbulents air-mer.
Ces mesures, avec des informations sur la vitesse des vents et les températures de surface, permettent d'améliorer la compréhension des interactions air-mer dans le but de prévoir le comportement des vagues océaniques. De telles prévisions sont d'un grand intérêt pour des activités marines et côtières variées (les transports maritimes, les installations de forage off-shore).
L'information sur la hauteur des vague est obtenue par des altimètres tels que SSALT sur les satellites TOPEX-POSEIDON, JASON 1, JASON 2 et bientôt JASON 3.

La circulation océanique est d'une importance critique pour les systèmes climatiques de la Terre. Les courants océaniques transportent une quantité d'énergie des tropiques vers les pôles ce qui mène à une modération des climats à haute latitude.
En utilisant l'altimétrie satellitale, des changements à grande échelle de la topographie des océans, tels que ceux dans la zone tropicale du Pacifique liés au phénomène El Niño, peuvent être observés et le niveau moyen des océans peut être mesuré (information qui est particulièrement importante pour les pays à basse altitude).
A une échelle locale, l'information topographique par satellite peut être utilisée comme aide à l'exploration off-shore des ressources et pour l'optimisation du passage des pipelines au fond des mers.
Les altimètres, tels que ceux sur TOPEX-POSEIDON et ses successeurs JASON 1, JASON 2 et JASON 3, sont capables de mesurer la topographie des océans à environs 3 cm près.