用各种遥感方法获得并提取光波所携带的海洋信息。主要采用多光谱遥感技术：用多光谱传感器接收海面向上光谱辐射和海面热辐射，然后根据海洋－大气系统辐射传递模式进行数据和图象处理，得出海洋的环境参数。
海洋辐射传递的光谱特征是多光谱遥感探测海洋的基础。多光谱传感器参数的确定，依赖于海洋光谱辐射研究。海洋的向上辐亮度，只有陆地的0.1～0.05倍，且动态范围很小。确定海洋环境参数所要求的光谱带宽为10nm，而陆地遥感所要求的光谱带宽，一般要增大10倍以上。因此，用来探测海洋和海岸带的多光谱传感器具有较窄的光谱带宽。为了获得较大的接收能量，传感器具有较大的瞬时视场角。例如，海岸带海色扫描仪(CZCS)的可见光波段的光谱带宽为20nm，瞬时视场角为 0.05°，相应的地面分辨率约为800m。自20世纪70年代末以后发展起来的陆地-D卫星（美国）、斯包特卫星(法国)、地球资源卫星 1号（欧洲空间局）、气象海洋卫星(日本)、流星Ⅱ型卫星（苏联），在光谱选择、地面分辨率、遥感器配置等总体设计中，都尽可能地兼顾了陆地和海洋的光谱辐射特征。海洋卫星的主要遥感手段，虽然是各种微波传感器，但是对于提供完整的海洋数据信息而言，光学遥感依然是不可缺少的有效手段。
