导弹预警卫星是一种较特殊的成像卫星，通过对导弹发射主动段羽焰的红外辐射等探测成像，将红外辐射图像信号变换为数字化电信号传输，经处理识别后提供敌方导弹袭击的预警信号。预警卫星和平时期可用于监视导弹试验、航天发射活动，战争时期则专门监视和跟踪敌方弹道导弹发射，从而实现在导弹主动段早期预警的目的，可以使预警时间增加到半个小时左右。  预警卫星用途 预警卫星是名副其实的千里眼，通常由多颗卫星组成预警网，利用卫星所载红外与可见光探测器、望远镜或电视摄像机，发现并跟踪导弹发动机尾焰或弹体的红外辐射，并向地面发送目标图像，在地面电视屏幕上显示导弹尾焰图像的运动轨迹，据此识别目标的真伪，判明导弹发射点和落点的位置，以便己方及时组织战略防御和反击。预警卫星还可以用于监视导弹试验和航天发射活动;装有X射线探测器、γ射线探测器和中子计数器等核辐射探测器，则可以监视和发现大气层内外的核爆炸。美国和前苏联/俄罗斯等国相继发射了预警卫星。 

预警卫星一般发射到地球静止轨道上，在卫星上装有高精度的探测器。这个探测器在空中定向，始终指向敌对方的地区。一旦敌方发射导弹，在不到几分种的时间内，卫星就可以探测出来，同时通过对飞行弹道进行计算，可以确定它的落点和攻击目标，并马上把信息传到本部指挥中心，提醒作好反击准备。一般的洲际导弹要飞行几十分种的时间，就是一般中程导弹也要飞行几分种到十几分种的时间。预警卫星的报警就为自己一方赢得了宝贵的时间。有的卫星上还装有核辐射探测器如X射线探测器、射线探测器等来监视大气层内外的核爆炸。预警卫星是名副其实的千里眼，甚至可以称为万里眼。有代表性的预警卫星就是美国代号为647的早期预警卫星。在上装有一个巨大的红外线望远镜探测器，探测器的镜头始终对准敌方的地区。镜头内的探测器可以以一定的速度围绕轴线转动，我们称它为扫描，以扩大它的监视范围，每隔10秒钟扫描一次。装有高分辨率的电视摄像机，在没有情况的时候，每隔30秒钟向地面发送一次图像，而一旦发现情况，如敌方的导弹发射时，摄像机自动边疆的向地面发送图象。在卫星上还有目标识别系统，可以识别是真目标还是假目标，甚至识别云层。美国人从1970年到1982年发射了13颗预警卫星，一般由2-3颗卫星组成预警网。