直接执行特定卫星任务的仪器、设备或分系统就是卫星的有效载荷。有效载荷的种类很多，即使是同一种类型的有效载荷，性能差别也很大。

　　返回型卫星返回舱的有效载荷有回收的信息载体、材料或制品。遥感卫星的有效载荷有多光谱扫描仪、红外扫描仪、合成孔径雷达、微波辐射计、微波散射计、雷达高度计、超光谱成像仪以及遥感信息的数传设备。通信卫星的有效载荷有通信转发器和天线。导航卫星的有效载荷有卫星时钟、导航数据存储器及数据注入接收机。侦察卫星的有效载荷有可见光胶片型相机、可见光CCD相机、雷达信息信号接收机（信道化接收机、测向接收机）和天线阵及大幅面测量相机等。

　　单一用途的卫星，一般装有一种或两种有效载荷。多用途卫星，一般装有几种有效载荷。随着航天技术的不断发展，有效载荷也在逐步向低功耗、小质量和小体积的方向发展。对于对地观测卫星而言，把多种遥感器安装在一颗卫星上去完成不同的任务，是提高效费比的主要发展趋势。安装不同有效载荷的卫星，结果就是多用途卫星，如资源侦察卫星、环境气象卫星、导航定位卫星等。