眾所周知，世界上所有絕對溫度在零度以上的物體都可以反射、發射和吸收電磁波。不同的物體，由於其物質成分、結構構造、物理化學性質的不同，對不同波長的電磁波的敏感度也不同。也就是說，不同的物體對某壹波長的電磁波有不同的發射、反射和吸收規律；即使是同壹種物體，由於其不同的自然狀態或不同的地理環境，也表現出不同的規律。這個規律就是地物的光譜特征。圖19-1顯示了幾種植物的光譜特征，圖19-2顯示了同壹種作物在不同自然狀態下的光譜特征。此外，自然界中的大多數物體都具有壹定的幾何形狀和紋理結構。因此，通過上述對地物光譜特征的研究，我們可以通過比較遙感儀器探測到的不同地物的電磁波信息，來區分和識別地物的類型和屬性特征。這是遙感的基本原理。
理論上講，整個電磁波波段都可以遙感，但實際上，大氣對電磁波輻射在空氣中傳輸過程中有明顯的選擇性吸收和散射作用(我們把損耗較小、透過率較高的波段稱為大氣窗口)。由於“大氣窗口”效應和探測技術的限制，遙感技術只使用有限的波段(窗口)，其中最重要的如下。
可見光(0.39 ~ 0.76微米)和近紅外(0.76 ~ 2.5微米)波段。這是地物對太陽輻射的強反射波段，使用的傳感器主要是相機或多波段掃描儀。
圖19-1幾種植物的光譜特征
圖19-2同壹作物在不同自然狀態下的光譜特征
中紅外(3 ~ 5微米)波段。它主要接收太陽輻射的反射能量和自身的熱輻射能量，使用的傳感器主要是紅外掃描儀。
熱紅外(8 ~ 14μ m)波段。它主要接收地面物體本身的熱輻射能量，使用的傳感器主要是熱紅外掃描儀。
微波(8 ~ 1000毫米)波段。可以分為主動接收方式和被動接收方式。主動式微波傳感器通常包括側視雷達、散射計和高度計；無源微波傳感器使用微波輻射計，包括掃描成像和非掃描成像。