未经处理的遥感影像直接用于地质解译或信息提取，其效果是不理想的，影像的亮度层次很少，平均亮度值偏低，轮廓、边界等重要的地质特征不易认清等等。所以要对遥感图像进行一系列的操作，以求达到预期目的，此项技术称作遥感图像处理。
遥感图像的预处理是后期的遥感图像增强和信息提取的准备工作，这种前期的预处理结果的成功与否，直接影响到后面的因伤增强相信息提取的效果。就一般的数字图像处理而言，图像的预处理包括图像条纹、噪声去除、几何精纠正和灰度调整等。
遥感图像处理可分为两类：一是为光学处理；二是遥感数字图像处理。
遥感数字图像处理离不开计算机，因此又称为计算机图像处理。遥感数字图像处理，根据抽象程度不同可分为三个层次：狭义的图像处理、图像分析和图像解译。
狭义的图像处理着重强调在图像之间进行变换。主要是对图像进行了各种操作以改善图像的视觉效果，或校正图像误差，或对图像进行压缩编码，以减少所需存储空间或传输时间。狭义的图像处理是从一个图像到另一个图像的过程。
图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和量测，从而建立对图像的描述。图像分析是从一个图像到数值或符号表示的过程。
图像解译是进一步研究图像中各目标物的性质、特征和它们之间的相互关系，并得出对图像内容的理解以及对原来地面客观地物、场景的解译，从而为生产、科研提供真实的、全面的客观世界方面的信息。图像理解是借助知识、经验进行遥感图像解译的过程。