地球系统监测源于1980年美国国家航空航天局（NASA）提出的美国全球变化研究计划（USGCRP），随后于1991年建立地球观测系统（EOS），它是由多颗卫星组成的全球卫星观测体系。地球系统监测旨在利用卫星实行多学科（大气、海洋、陆面、生物、化学等）综合研究，加深对地球系统变化的理解，回答理解全球气候变化的问题，建立人类对地球系统发生的各种现象的长期监视，改进对全球尺度上地球系统各分量及它们间相互作用的理解。2005年地球观测组织（GEO）成立，并执行全球地球观测系统十年计划。GEO是国际地球观测领域最大、最权威的政府间国际组织，致力于建立一个综合、协调和可持续的全球综合地球观测系统（GEOSS），为人类社会可持续发展提供从原始观测数据到专业应用产品的信息服务。GEO将落实联合国2030年可持续发展议程、气候变化《巴黎协定》和仙台减灾框架作为合作优先事项，主要在生物多样性和生态系统管理、防灾减灾、能源和矿产资源管理、粮食安全与可持续农业、基础设施和交通系统管理、公共卫生监测、城镇可持续发展、水资源管理等八个领域开展工作。

中国是GEO创始国、执委会成员国和联合主席国之一。中国主要参与的GEO工作计划项目有全球农业监测计划（GEOGLAM）、亚大区域综合地球观测系统（AOGEOSS）、全球寒区监测系统（GEOCRI）等。亚大区域综合地球观测系统AOGEOSS是中国首次牵头发起的地球观测领域战略性国际合作计划，也是GEO在亚洲大洋洲致力推动的服务区域可持续发展的重大科技工程，利用GEO这一全球平台，中国与亚大区域国家和国际组织在地球观测领域开展了广泛的科技合作，在建设人类命运共同体的努力中，增强地球观测技术应用，提升区域可持续发展能力，推动域内国家为保护地球环境而努力贡献。

地球系统监测增进了人们对地球系统的认识，未来随着在气候变化、减灾防灾、生态建设等方面应用需求的不断增加，地球系统监测将有更广阔的发展空间，并成为应对全球变化的主要技术手段。