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 sera 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 sera développé par le CNES à partir de la composante sol générique PROTEUS et installé à Toulouse sur le site du CNES. Un Centre de Mission SMOS dédié aux produits de niveau 1 et 2, est en cours de développement et situé dans le Centre de l'ESA à Villafranca. Un Centre de Traitement des Données SMOS dédié aux produits de niveau 3 et 4 est en cours de développement par le CNES.