卫星云图已广泛使用于天气预报上，而且是十分理想的预报工具。
不同的天气与不同的天气系统有关。例如，低气压常带来云雨，高气压地区天气常常晴朗。不同的天气系统具有不同的云系特征，云的形态、结构、亮度均不相同。例如，冷空气南下的时候产生的云系一般呈带状分布，台风云系一般呈螺旋状，高气压区上空一般没有浓厚的云系。所以，一幅卫星云图好像是某种天气系统的画像。根据卫星云图上各种云系的分布，就可以知道天气系统的分布了。知道了天气系统的分布，也就容易推测未来各地的天气情况了。
用卫星云图来寻找台风是很理想的。以往由于海上气象站少，因而往往不能及时发现台风，或者不知道台风的确切位置，难以预报台风动向。现在有了气象卫星，可以从高空鸟瞰大地，不断拍摄照片。由于台风云系具有螺旋云带向中心旋转的特征，因此，一旦发现卫星云图上有这种云系出现，就可以知道那里有台风。而且，台风刚开始形成时就会在卫星云图上反映出来，然后再派飞机探测，这样既节省了费用，又及早发现了台风。近20多年来，发生在全世界热带海洋上的台风，都未曾逃过气象卫星这双锐利的“眼睛”，在卫星云图上都有记录。根据不同时刻连续拍摄得到的卫星云图，可以推断出台风移动的方向和速度，以及台风在运动中的发展和变化情况。
还有，气象卫星云图在监视强烈对流风暴方面也有高超的本领。强雷暴、强冰雹这些天气系统，由于它们的范围小，生命期短，从发生到消亡只有几小时，多数情况下无法用一般的探测手段发现它们。因此，对这些天气系统的观测和预报都很困难。过去，人们主要靠雷达来监视它们。但由于雷达站密度有限，探测范围也不大，因此，只能提前二三小时发出警报。现在，有了气象卫星云图，小范围的强对流风暴的预报工作就更可靠了。
气象卫星可为航空部门提供气象保障。飞机飞行时，常要经过气象观测站极少的地区。对于这些地区，卫星可以及时提供气象情报。指挥员根据卫星云图照片，可以为航线上的天气预报提供依据，还可以根据卫星云图照片作出是否能够起飞和在什么时候关闭机场的决定。海军可以利用卫星云图避开强风暴区，选择天气比较平静的海域作为给养和人员的集结点；或者寻找云区进行隐蔽。
气象卫星照片提供了大量的信息，使人们获得了许多新认识。这些理论的发展，可以进一步提高天气预报的时效和质量。
