在20世纪80年代后期，一种新的卫星范例，现代微小卫星，出现并开辟了一种新的空间应用。微小卫星是一种有利的，甚至是颠覆性的技术，它们所执行的任务在所有情况下都很重要。无论何种应用，小型空间任务的效用是最终度量微小卫星的标准，因此微小卫星也逐渐获得广泛的接受与应用。
按质量分类的卫星通常如下：
（1）大卫星：质量1 000 kg。
（2）中型卫星：质量500～1 000 kg。
（3）小型卫星：质量100～500 kg。
（4）微卫星：质量10～100 kg。
（5）纳米卫星：质量1～10 kg。(www.xing528.com)
（6）皮卫星：质量0.1～1 kg。
（7）飞秒卫星：质量100 g。
微卫星和纳米卫星是探索和测试新想法和各种新设备的重要工具，不需要花费巨额资金就可以完成太空任务。微型或纳米卫星上每千克有效载荷的实际发射成本可能与普通卫星一样高甚至更高，但周转时间和快速响应非常重要。纳米卫星对许多教育机构具有吸引力，可以参与太空，因为现在普遍使用的技术使这种类型的卫星变得可行，而且最重要的是，其价格是可承受的。过去的20年里，世界各国关于皮卫星的项目数量也在显著提升。波士顿大学已获得NASA拨款，用于研究皮卫星。PalmSAT计划是英国萨里大学萨里航天中心的一项皮卫星计划。
近年来，人们对在科学，商业和军事市场上使用微型卫星产生了新的兴趣，因为技术允许以较小的数量容纳复杂的有效载荷。小卫星技术的提升，共享集群发射的出现，低成本“响应式”运载火箭的引进，写入合同内的发射方式的改变，以及作为辅助有效载荷发射标准化立方体卫星的意愿。作为这些发展的结果，无数颗立方体卫星已经发射，并且有很多颗已经成功到达太空，除此之外，许多纳卫星和皮卫星也相继发射。
相比于利用大的政府卫星的传统方法，皮卫星和纳卫星还提供了很多优点。它最大的优点是降低了开发成本和发射成本。此外，许多带有不同仪器的不同卫星可以满足更多大气探测的需要。由许多小卫星组成的星群也能同时获得全球范围内的测量结果。与地面仪器不同的是，单颗卫星就能提供全球覆盖。卫星相对于地面仪器的另一种主要优点是，它能为遥感提供空间视角并且能提供其他方式不能做到的原位空间测量。一次性卫星可以更大程度地允许进入更危险的轨道，并且能以更短的时间完成更多的实验任务。最后，如果对仪器的选择有直接的控制，大气研究界将会极大地获益。虽然大气研究人员已经能够向美国国家航空航天局提出卫星发展项目，但是因为此项目的规模问题，他们没有足够的资源去为他们自己的卫星项目提供资金。然而，大气科学界却资助和开发了许多基于地面的仪器，其中包括大型相阵控天线。
除了大气层的实验任务之外，这些卫星还提供了飞行试验技术和飞行更大更昂贵任务之前的小型测试任务的机会。如果没有这些飞行的积累与传承，这个技术很难被考虑用到大型系统中。
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