El principio de base de la teledetección es similar al de la visión. La teledetección es el resultado de la interacción entre tres elementos fundamentales : una fuente de energía, un objetivo o escena y un captador o sensor.
La fuente de energía es la que "ilumina" el objetivo emitiendo una onda electromagnética (flujo de fotones). También es posible medir el calor que se desprende de la superficie del objetivo (infrarrojo térmico). En este caso el propio objetivo es la fuente de energía (aunque se trata de energía solar almacenada y reemitida).
El objetivo o escena es la porción de la superficie terrestre observada por el satélite. Su dimensión varia, en función de la resolución del captador, de unos pocos km² a algunos miles de km² .
El captador o sensor de teledetección mide la energía solar (es decir la radiación electromagnética) reflejada por el objetivo. El captador puede encontrarse en un satélite o en un avión, sobrevolando el objetivo a una altura de pocos centenares de metros hasta distancias de 36000 kilómetros en el caso de los satélites meteorológicos.
Los captadores embarcados en los satélites miden la radiación electromagnética reflejada y posteriormente reenvían esta información a la Tierra mediante un emisor. En la Tierra una red de estaciones de recepción se encarga de recibir y almacenar estos datos.
Cuando la fuente de energía es el Sol, y el captador solo mide la radiación reflejada, se conoce como teledetección pasiva. Esta modalidad de teledetección solo es operativa durante las horas diurnas. Por la noche o cuando hay nubes que se interponen no es posible realizar observaciones. La observación de las regiones tropicales no es fácil con esta modalidad de teledetección, a causa de la frecuente presencia de densas coberturas de nubes en estas zonas. Asimismo son difíciles de observar las regiones polares durante los periodos invernales, debido a la reducida iluminación solar que reciben.
En los casos que el mismo satélite lleva una fuente emisora de energía (radar) que envía hacia el objetivo y mide el eco producido se le denomina teledetección activa. El radar atraviesa la cobertura de nubes lo que facilita la obtención de imágenes independientemente de las condiciones meteorológicas, tanto de día como de noche.
Aunque las imágenes de radar son más difíciles de analizar, complementan los datos de la teledetección pasiva y ofrecen información adicional sobre otros aspectos como la topografía del terreno.
Alturas de Teledetección
La teledetección puede hacerse a distintas alturas y mediante diferentes plataformas como se aprecia en la figura adjunta.
El área de la superficie terrestre escaneada, está en función de la altura de exploración. Cuanto más lejos esté el sistema de teledetección, mayor será la superficie cubierta, de forma inversa, cuanto más cerca estemos de la superficie menor será el área analizada.
En la figura adjunta se muestran los tres niveles en que se clasifican las plataformas de teledetección:
Nivel I: Agrupa los instrumentos que operan desde el nivel del suelo hasta los aviones de gran altitud.
Nivel II: Incluye los dispositivos ubicados en ingenios de órbita baja (Trasbordador espacial, estación orbital) hasta los satélites de observación de órbitas polares hasta 1000 km)
Nivel III: Son los satélites de observación meteorológica situados en órbita geoestacionaria a casi 36.000 Km de la Tierra.
 "Proceso de la Teledetección pasiva")
 "Alturas y plataformas de Teledetección")
