1978年美国宇航局(national aeronautics and space administration， NASA)成功发射世界上第一台星载海洋水色传感器海岸带水色扫描仪，它扩大了海洋学家的视野，开创了利用卫星技术观测局部或全球海洋生态信息的先河。1997年NASA发射的宽视场水色扫描仪（SeaWiFS）卫星水色传感器以及随后的中分辨率光谱成像仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer， MODIS）和中分辨率成像光谱仪（medium resolution imaging spectrometer，MERIS）卫星传感器，都提供了系统的、高精度的海洋生态信息，开辟了新的应用领域，同时显示了水色卫星巨大的应用潜力。2010年韩国发射的地球静止水色卫星传感器（geo-stationary ocean color imager，GOCI），它提供了更高时间分辨率（小时时间尺度）的卫星资料，获取极轨卫星无法得到的海洋生态信息，推动了水色卫星技术的发展。截至2018年，国际上已发射了30多颗水色遥感卫星，其中包括中国于2002年和2007年分别发射的“海洋-1A”（HY-1A）和海洋-1B（HY-1B）。

水体中的重要光学活性物质构成或浓度发生变化时，必将引起水体光学性质的变化，主要表现为水体的吸收和散射特性的变化，进而导致海面光谱反射率的变化。利用卫星遥感数据提取海洋信息的过程主要分为大气校正和生物光学反演。大气校正是从卫星接收到信号获取海面离水辐射信号的过程，卫星传感器接收的信号超过90%以上来自大气，因此，大气信号的剔除是水色遥感信息处理中关键的过程，是水色遥感研究中最具挑战的任务之一。生物光学反演是从海面离水信号中获取水中光学、生物及化学等参数的过程，是水色遥感的最重要任务。

水色遥感通过水色卫星进行观测，水色卫星轨道主要有极轨卫星轨道和静止卫星轨道。极轨卫星的轨道高度通常在700～800千米，轨道靠近南极和北极，重访周期2～3天，目前绝大多数水色卫星的轨道属于极轨。静止卫星的轨道高度约36000千米，卫星的运行方向与地球自转方向相同，卫星在轨道运行的周期等于地球自转周期，星下点轨迹位置始终保持不变。静止卫星对地球同一点的采样周期可达1小时的尺度，主要用于研究短时间尺度的海洋过程，如海洋浮游植物生物量及初级生产力的日变化。
水色卫星传感器

可分为多光谱传感器和高光谱传感器。多光谱传感器在可见光及红外波段通常具有几个到十几个通道，分辨率在10～20纳米。目前绝大多数的水色传感器均是多光谱传感器。高光谱传感器具有多达上百个通道，光谱分辨率也只有几个纳米。高光谱传感器提供了连续的光谱信息，包含更丰富海洋信息，是未来光学遥感发展的主要方向。另外，通常多光谱水色卫星遥感的空间分辨率在500～1000米,高光谱水色卫星遥感的空间分辨率小于100米。

水色遥感在解决海洋科学及气候变化的许多重要科学问题中发挥着不可或缺的作用，主要包括：海洋生态系统监测、生物地球化学循环、陆海相互作用、海洋与大气的生物地球化学相互作用、海洋生物与物理过程的相互作用、近海及河口水质监测、灾害监测及海洋渔业生产等。