海洋觀測
星載微波輻射計在海洋觀測方面主要用于觀測海洋溫度、海面風速、海水鹽度、海面油污染及海冰厚度、面積、冰山、冰齡問等。具有代表性的有SEASAT衛星裝載的SMMR微波輻射計129.ERS-1/2衛星裝載的ATSR-M軌跡拉描軻晶射計131、ENVISAT-1衛星裝載的AATSR微波輻射計、ADE0S-2衛星裝載的AMSR微波3描輻射計。
對地觀測
該類微波輻射計主要用于探測土壤溫度、降水、大氣水汽含量、積雪、土壤成分、海面溫度，還可以得到植被生長情況，對農作物進行估產，監測水、早、林火、雪暴等自然災害和生態環境的動態變化,進行作物估產等服務。