DMSP는 미 국방부에 기상, 해양, 태양 등 물리과정을 관측한다. 주요 탑재센서는 라인스캔시스템이며 또한 SSMIS를 통해 전 세계 전술 작전을 위한 기상정보를 제공하고 폭풍우를 예보 및 종류를 식별하는 유용한 센서이다.
현재 DMSP는 지상 실제 기준고도(nominal altitude) 450 마일에서 태양 동기 극궤도를 돌면서 이미지를 제공하고 있으며 동시에 미 국방부를 위해 기상, 해양, 태양 등에 관한 물리과정을 관측하고 있다. DMSP에 탑재된 주요 센서는 Linescan 시스템으로 전 세계 예보에서 사용되는 가시/적외선 영상을 통해 구름을 관측한다. 각 센서는 1,564마일 넓이의 지역을 스캔하고 전체지구표면을 약 12시간 만에 관측할 수 있다. 또한 Special Sensor Microwave Imager Sounder(SSMIS)를 통해 전 세계 전술 작전을 위한 기상정보를 제공하며 강력한 폭풍우를 예보하고 그 종류를 식별하는 데 특히 유용하다. 그리고 그 외에도 다른 센서들을 통해 분석과 예보를 위한 우주기상 자료를 다양하게 수집한다.