Analiza daljinskim senzorima je interpretacija slika snimljenih s udaljenih lokacija, kao što su zrakoplov ili satelit u Zemljinoj orbiti. Različiti slikovni sustavi mogu vidjeti površine na različitim valnim duljinama svjetlosnog spektra. Naknadna analiza općenito se koristi za gledanje slike drugačije nego što je ljudsko oko može vidjeti. U slučaju daljinskog senzora, hiperspektralna slika ponekad je dio analize višestrukih širina pojasa svjetlosti na slici. Slike se mogu prikazati kao vrsta fotografije, ali digitalna obrada slike često je dio analize daljinskog istraživanja jer računala mogu brzo interpretirati podatke.
Uobičajena valna duljina koja se koristi za daljinsko ispitivanje je infracrvena. Voda i vegetacija često su vidljivi golim okom, ali u slučajevima poplava i promjena u šumama vidljiva svjetlost ponekad nije dovoljna. Infracrvena slika šume ili drugog područja vegetacije može pomoći u procjeni zdravlja. Istraživači mogu pratiti krčenje šuma tijekom vremena izvodeći analizu daljinskih senzora slika snimljenih u različito vrijeme. Oni također mogu pratiti stanje poplavnih područja, pa čak i odrediti potencijal za klizišta na brdovitom terenu.
Radarske slike često se koriste za praćenje oblaka noću. Koristeći radar, znanstvenici također mogu izvesti analizu kretanja tla daljinskim senzorima kako bi pružili vrijedne informacije o potresima, kao i potonućim područjima kopna. Računalni programi često mogu analizirati podatke sa slika snimljenih na različitim spektralnim valnim duljinama. Ista multispektralna analiza može se primijeniti i na medicinu, snimanjem stanica i biološkog tkiva za dijagnosticiranje infekcija i bolesti. Takva laboratorijska analiza može se koristiti zajedno sa skeniranjem magnetske rezonancije (MRI) i x-zrakama.
Instrumenti koji se nazivaju spektrometri često pomažu u analizi daljinskog istraživanja. Ovi instrumenti općenito su sposobni za hiperspektralnu sliku, što znači da se trake slika skeniraju na različitim valnim duljinama. Takve slike karakterizira njihova fizička širina i koliko se daleko protežu. Odbijena energija se također može mjeriti, što određuje spektralni odgovor objekta. Tumačenje takvih podataka obično zahtijeva poznavanje načina na koji određene značajke zrače svaku valnu duljinu svjetlosti.
Računala obično moraju biti u stanju identificirati objekte, kao što su vozila, mostovi ili voda, kako bi pružila adekvatnu analizu daljinskog senzora. Tehnike mjerenja općenito moraju razlikovati jedan objekt od drugog. S digitalnom obradom slike, svaki piksel na slici je predstavljen numerički kao dio automatske analize daljinskog istraživanja. Slike se također mogu vidjeti na zaslonu računala s velikim detaljima, bilo crno-bijelo ili u boji.