静止气象卫星主要组成部分是静止卫星、资料收集和测控站、数据处理中心、气象观察台和数据接收系统等。
静止气象卫星中安装了功能奇特的遥感仪器。当前，常用的气象遥感仪器主要有以下几种。一是高分辨扫描辐射计，包括可见光和红外自旋扫描辐射计等。它具有高超的本领，可以获得可见光和红外的云图，可见光云图的星下点（卫星在地面的投影点）分辨率为0.9～2.5千米，红外云图的星下点分辨率为5～12千米。二是高分辨率红外分光计。它神通广大，既能获得大气垂直温度分布，又能测到水气分布。三是微波辐射计。它的功能没有那么齐全。只能配合高分辨率红外分光计工作，以便获得6层以下的大气垂直温度分布和云中的含水量。另外，卫星还携带其他一些功能奇特的仪器，如磁带机等数据存贮装置和数据传输设备等。
在早期的气象卫星上，安装了电视摄像机，它用以拍摄云图。这种电视摄像机同广播电视摄像机相似，不过扫描速度要慢得多。电视摄像机是利用白天云景和地面物体对太阳光的反射进行工作的，在晚上不能工作。