传统上，我们利用高空深测系统，定时每天四次发放带有探空仪的气象气球来量度大气的垂直廓线(图一)。近年，气象部门开始利用风廓线仪及微波辐射计(图二)，加密对高空的监测。但基于运作成本的考虑，这些高空探测系统在空间网络上的分布上是十分疏落的。为了复盖更多空间，气象部门开始利用绕极气象卫星来量度大气的垂直廓线。

部分的绕极气象卫星如METOP及风云3号上，分别安装了可以用来量度大气垂直廓线的仪器(如IASI和AMSU-A，及IRAS等)，以量度大气的温度、湿度及痕量气体浓度等垂直廓线。这类仪器包括红外探测仪或微波探测仪，都是利用遥感的方法来量度垂直廓线。

大气中各种气体分子会吸收特定频率的电磁波，图三显示水汽的吸收光谱。一个物体对特定频率电磁波的吸收能力越强，它在受热情况下对那频率电磁波的发射效能就越高，这就是基尔霍夫热辐射定律[1]。因此，大气亦会发射电磁波。利用绕极气象卫星量度大气所发出的电磁波，我们便可以计算出大气的垂直廓线。

物体的温度越高，它发出的电磁波就会越强，即斯特凡-波兹曼定律[2]。白炽灯就是其中一个例子：白炽灯越热，产生的光就越亮。

大气的垂直廓线可以通过测量大气在多个频率发射的电磁波强度来计算，因为不同频率的电磁波反映大气中不同高度的情况；举例说，当我们量度大气吸收能力强的频率，所量度的电磁波大部分会是来自大气层的顶部，这是因为由底层所发出的电磁波大部分都会被顶层吸收，无法抵达卫星。相反，如果我们量度大气吸收能力弱的频率，就可以测量来自接近地面发出的电磁波，因为大气底层的空气密度远比顶层高，接近地面发出的电磁波即使被大气顶层吸收了一部分，仍足以在强度上盖过由顶层所发出的电磁波。通过量度不同的频率，人造卫星就可以把探测「聚焦」在不同的高度上，再把不同高度的资讯叠加在一起，就成为大气的垂直廓线。