卫星数据通信是指利用人造卫星实现二进制编码字母、数字、符号以及数字化声音、图像信息的远距离传输、交换和处理的过程。这种通信方式也被称为卫星数据传输。在卫星数据传输中，位于环绕地球轨道上的卫星充当了数据传输的一端，能够与地面直接进行无线电通信，覆盖面积非常广阔。因此，卫星数据传输是一种有效的实现地球上远距离信息传输、处理的方法。

卫星数据传输可分为四种类型：

这是一种最常见的卫星数据传输方式，其中通信卫星被用作中继站来实现在地球两点之间数据的传输。处于同步轨道上的通信卫星能够覆盖地球表面约40%的区域，使得覆盖区域内任何地面、海上、空中的通信站都能够同时相互通信。在赤道上方的同步轨道上均匀分布三颗静止卫星，可以实现除了两极部分地区之外的全球通信。对于高纬度地区，还可以使用大倾角、远地点达到4万公里的大椭圆轨道通信卫星。卫星通信系统由卫星部分和通信站组成，卫星部分还包括地面的卫星测控站，用于控制卫星相对于地球保持静止，从而简化通信站的天线跟踪系统。为了确保天线波束始终指向覆盖区域，需要对通信卫星的姿态进行精确控制。关键设备是转发器，常采用行波管功率放大器。卫星通信的发展趋势包括采用频率复用技术、引入更高频段以及发展卫星上的信息处理技术。通信卫星可用于传输电话、电报、传真、数据和图像，广泛应用于国际、国内或区域通信、军事通信、海事通信、电视广播以及航天器的跟踪和数据中继等领域。截至20世纪80年代初，卫星通信已经承担了三分之二的洲际通信业务和几乎所有洲际电视传输。

卫星遥测是将卫星及其内部主要的工作状态、性能参数实时或延迟地发射到地面的技术。无论是科学卫星、技术试验卫星还是应用卫星都会向地面发射遥测数据，以便地面人员及时了解卫星的工作状况。

卫星遥感是将安装在卫星上的遥感装置和观测仪器所获取的信息传输到地面接收点的技术。气象卫星使用遥感器探测地球大气的气象要素和天气数据；天文卫星使用科学仪器观测宇宙天体和其他空间物体；资源卫星使用遥感器获取地球资源的图像信息；侦察卫星则利用光电遥感器或无线电接收机收集地面、海洋或空中目标的情报。

卫星遥控是指地面测控站通过无线电多路信道向卫星传输控制信息，以控制卫星的工作状态和参数变化，确保卫星按照地面的要求运行。

数据中继卫星位于地球静止轨道上，负责转发地球站对中、低轨道航天器的跟踪、遥控信息，同时也实时转发人造卫星、航天飞机、载人飞船和空间站等各类航天器发回地面的遥测、遥感和通信数据。

卫星数据通信具有传输距离远、通信容量大、质量好、可靠性高、灵活性强等特点。它不受地理和气候条件的限制，在卫星天线波束覆盖范围内设置站点即可进行数据传输。卫星数据通信通常以计算机为核心，通过卫星线路与远程终端直接连接，形成联机系统。远程终端产生的数据能够及时传输至中央处理器进行处理，处理后的结果也能迅速反馈给远程终端。卫星数据通信网络与地面数据通信网络相结合，可以实现全国乃至全球范围的联网。如果每个节点都配备计算机并与数据通信网络结合，那么这些节点就可以使用计算机进行数据通信。尽管在高密度的大容量干线通信领域面临激光光纤电缆通信的竞争，后者因其光波波长短、频带宽而具有更高的通信容量，但卫星数据通信仍然具备地理上无限制、通信距离远且分配灵活的优势。