卫星上装的红外探测器对红外线非常敏感，它能在导弹刚刚发射时就探测到其尾部喷气，可以提前向地面报警。图为中国发布的纪念实践11号系列卫星成功发射的信封。
预警卫星一般发射在地球同步轨道上，卫星上装有高精度的探测器，主要是用于监视地面的情况。
一旦敌方发射导弹等，预警卫星可以在几分钟内探测出来，并根据导弹飞行弹道计算出其落点和攻击目标，并把信息成传到指挥中心，提醒作好反击准备。
较有代表性的预警卫星是美国代号为647的早期预警卫星。该卫星上装有一个巨大的红外线望远镜探测器，镜头内的探测器，每隔10秒钟对地面扫描扫描一次，并每隔30秒钟向地面发送一次图像。
一旦情况异常，卫星就会连续不断的向地面发送图象。卫星还可以识别目标的真假。2到3颗卫星就可以组成一个预警网，美国从1970年到1982年间就发射了13颗预警卫星。
冷战时期，世界上只有两个国家拥有完整的导弹预警系统，现在仍然只有两个国家，只不过其中一个被后来者淘汰出局。
