Первые ИСЗ использовались для получения преимущественно общей информации об околоземном пространстве. В дальнейшем появились спутники, предназначенные для решения конкретных специальных задач. В настоящее время в соответствии со специализацией можно привести следующую классификацию спутников: связи, метеорологические, навигационные, геодезические, океанографические, ресурсные (предназначенные для исследования природных ресурсов), астрономические, военные.

ИСЗ, которые наблюдают в отраженном солнечном свете, называют пассивными. Спутники, имеющие на борту импульсные лампы-вспышки и (или) специальную передающую аппаратуру, называют активными. Особое место занимают спутники, оснащенные уголковыми отражателями для лазерных наблюдений.

Методы наблюдений ИСЗ обычно подразделяются на оптические и радиотехнические (радиоэлектронные).

К оптическим относятся визуальные, фотографические, фотоэлектрические и лазерные наблюдения. К радиоэлектронным – интерференционные, доплеровские, дальномерные. В настоящее время часто применяются комбинированные методы радиоэлектронных наблюдений.

Оптические методы требуют наличия прямой видимости между пунктом и спутником, а также определенного взаимного положения пункта, спутника и Солнца. Последнее требование вносит существенные ограничения при наблюдении пассивных спутников.

Радиоэлектронные методы могут применяться в любых метеорологических условиях (дождь, туман и др.) и в любое время суток.

В радиотехнических методах наблюдений различают запросный и беззапросный способы. В запросном способе сравнивают частоты, излучаемые наземным передатчиком и переизлучаемые помещенным на спутнике приемоответчиком колебаний. В беззапросном способе находящийся на борту спутника передатчик излучает колебания высокостабильной частоты, которые принимаются наземным приемником. Частота принятых колебаний сравнивается в приемнике с частотой эталонного генератора.