主要有兩種方法：①用氣象衛星連續跟蹤定高氣球（見氣象氣球的移動而觀測風向和風速；②由靜止衛星的雲圖上雲的運動，推算出風向和風速。這兩種方法均在20世紀60年代進行過實際探測試驗，結果表明後者具有更多的優點。其具體作法是將間隔各30分鐘的一連串衛星雲圖，製成電影膠捲，放映時選擇一些示蹤的雲區進行追蹤，就可看出雲的移動，由此推算出雲的移動方向和速度。雲的這種移動方向和速度可以代表風向和風速。通常選擇小塊積雲區作為低空風的示蹤物，小塊卷雲區作為高空風的示蹤物。至至於雲的高度則由紅外雲圖的溫度確定，溫度愈低，高度愈高。用這種方法可以得到鋒面上很多低空風和高空風的資料。將這些衛星測風資料進行電子計算機處理，可以內插出天氣圖上無測站地區的各個網格點上的風向和風速(見圖)。
衛星測風的不足之處主要有兩方面：①這種測風是以雲為示蹤物的，故隻能在有雲的地方才能測得風的資料。然而雲的水平分佈和鉛直分佈都是不均勻的，如在資料稀少的熱帶洋面上，以對流雲為主；在鉛直方向上，強烈發展的積雨雲頂部在氣壓約為200百帕的高度，信風積雲頂部在氣壓約為850百帕的高度上，用衛星測風法，一般隻能得到這兩個高度附近的資料。②探測精度不夠高，這主要由於雲的生消演變和大氣中水汽含量的變化而導致雲的定位不準，使雲的頂部高度定不準。這兩個因素，使衛星測風的風向誤差可達20度，風速誤差可達±5米/秒。衛星測風資料雖有缺陷，但已經應用於天氣分析、天氣預報和氣象研究的一些方面，在海洋等常規氣象探測資料稀少的地區，其作用更為顯著。夏季，在對流層上部約200百帕的大洋中部，常常有一高空槽（見熱帶對流層上部槽）。過去，因受資料的限制，這一大尺度天氣系統常常被遺漏掉。利用衛星測風資料，可以很清楚地分析出這一天氣系統的位置、強度、向西伸展的連續演變以及槽中的冷渦。這對於臺風發生發展的預報，弄清熱帶大氣環流等方面，都是很有用的。把衛星測風和常規探測綜合在一起，可以得到熱帶低空的流場分佈。如在1979年季風試驗期間，由經過處理的衛星測風得出的流場圖上，可以很清楚地分析出從南半球跨越赤道進入北半球的低空氣流和索馬裡急流（見越赤道氣流）的位置和強度，以及印度季風的爆發等。由於衛星測風的精度不夠高，這種資料還不能適應數值天氣預報需要。