L'objectif de la mission SMOS est de fournir des cartes d'Humidité des Sols (Soil Moisture : SM) et de Salinité des Océans (Ocean Salinity : OS). SM et OS sont toutes deux des variables clés du suivi du climat, des transferts surface / végétation / atmosphère, et des cycles océan / atmosphère.

Le satellite SMOS est composé d'une plate-forme, dérivée de la plate-forme générique PROTEUS du CNES / ALCATEL adaptée au spécificités de la mission, et d'une charge utile, fournie par l'ESA. La charge utile est un radiomètre interférométrique passif 2D en bande-L (1.4 GHz) d'EADS / CASA avec une antenne à synthèse d'ouverture à trois bras disposés en Y.

Le Centre de Contrôle du Satellite SMOS a été développé par le CNES à partir de la composante sol générique PROTEUS et est opéré depuis Toulouse sur le site du CNES. Le Centre de Mission SMOS dédié aux produits de niveau 1 et 2 se situe à l'ESAC (ESA) à Villafranca. Le Centre de Traitement des Données SMOS dédié aux produits de niveau 3 et 4 a été développé par le CNES et est opéré par l'Ifremer sur leur site de Plouzané (pres de Brest) : le CATDS.