风云四号卫星是我国静止轨道气象卫星从第一代(风云二号)向第二代跨越的首发星，也是我国首颗地球同步轨道三轴稳定定量遥感卫星，使用全新研制的SAST5000平台，设计寿命7年。卫星成功突破了代表国际前沿的高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制等20余项核心关键技术，装载四种先进有效载荷，整体性能达到国际先进水平。
风云四号卫星装载多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间环境监测仪器包等多个有效载荷。多通道扫描成像辐射计和干涉式大气垂直探测仪同时在高轨气象卫星装载为国际首次。多通道扫描成像辐射计的成像通道从风云二号的5个增加到了14个，全面提高了对地球表面和大气物理参数的多光谱、高频次、定量探测能力。干涉式大气垂直探测仪是国际上首次在气象卫星上装载，探测通道达1700个，可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测，气象观测能力大幅提升。此外，卫星装载的我国自主研制的闪电成像仪一秒钟可拍摄500张闪电图，对强对流天气进行监测与跟踪，提供闪电灾害预警。
风云四号卫星投入使用后，可以更加精确地开展天气监测与预报预警、数值预报、气候监测。例如，在台风分析和预报方面，能够每3分钟对台风区域进行观测，提供台风云结构及其演变的精细化动态信息，特别是对台风眼区的监测，可弥补目前在轨卫星云图分辨率不够高的缺点，为台风定位、定强提供更可靠更精细的观测资料。此外，风云四号卫星还将对灾害及环境监测、人工影响天气、空间天气研究等提供有力支撑。
