环绕地球运行的航天器从几百千米到数万千米的距离观测地球，迅速而大量地收集有关地球大气、海洋和陆地的各种各样的电磁辐射信息，直接服务于气象观测、军事侦察和资源考察等方面。
人造地球卫星作为空间无线电中继站，实现了全球卫星通信和广播，而作为空间基准点，可以进行全球卫星导航和大地测量；利用空间高真空、强辐射和失重等特殊环境，可以在航天器上进行各种重要的科学实验研究。
航天器具有多种分类方法，即可以按照其轨道性质、科技特点、质量大小、应用领域进行分类。按照应用领域进行分类。是使用最广泛的航天器分类法。
航天器分为军用航天器、民用航天器和军民两用航天器，这三种航天器都可以分为无人航天器和载人航天器。无人航天器分为人造地球卫星、空间探测器和货运飞船。载人航天器分为载人飞船、空间站和航天飞机、空天飞机。
人造地球卫星分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。科学卫星分为空间物理探测卫星和天文卫星。应用卫星分为通信卫星、气象卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、侦察卫星、预警卫星、海洋监视卫星、截击卫星和多用途卫星等。
空间探测器分为月球探测器、行星及其卫星探测器、行星际探测器和小行星探测器。
国际科学联合会空间研究委员会()规定，凡进入空间运行轨道的航天器、运载火箭末级和碎片等人造天体均使用统一国际编号。从1957年到1962年12月31日，航天器和其他人造天体的编号是发射年度序号加上希腊字母，后者表示年度内的发射次序。同一次发射的多个人造天体，用附标阿拉伯数字来区别，按它们的亮度或其他指标编排顺序。
例如，前苏联第一颗人造卫星的编号是1957-a2，运载火箭末级比卫星亮，编号是1957-a1。
由于航天器发射数量日益增加，这种编号方法已不适用。从1963年1月1日起采用新的编号方法，原希腊字母改为三位阿拉伯数字，原附标改为拉丁字母（与阿拉伯数字易混淆的、字母不采用），按航天器、运载火箭末级、碎片等次序排列。
例如，中国第一颗人造卫星──“东方红1号”的编号是1970-034，运载火箭末级的编号是1970-034。
航天器在天体引力场作用下，基本上按天体力学的规律在空间运动。它的运动方式主要有两种：环绕地球运行和飞离地球在行星际空间航行。环绕地球运行轨道是以地球为焦点之一的椭圆轨道或以地心为圆心的圆轨道。
行星际空间航行轨道大多是以太阳为焦点之一的椭圆轨道的一部分。航天器克服地球引力在空间运行，必须获得足够大的初始速度。环绕地球运行的航天器，如人造地球卫星、卫星式载人飞船和空间站等要在预定高度的圆轨道上运行，必须达到这一高度的环绕速度，速度方向与当地水平面平行。
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