卫星外形是一个圆柱体，高2.6米，直径1.9米，重294千克，工作寿命3年。卫星采用地球静止卫星轨道，位置保持精度：南北向优于1°，东西向优于0.5°。卫星靠自旋稳定，自旋速率为100转／分。卫星携带的气象遥感器是可见光、红外自旋扫描辐射计（VISSR）。仪器的望远镜口径为0.4米，两个波段为0.55～0.75微米（可见光）和10.5～12.5微米（红外），星下点分辨率分别为0.9和9千米。它拍摄的云图一帧有1820条扫描线，每帧的扫描时间为20分钟。对连续观测4帧以上的云图进行数据处理可获得风速和风向。测风速的精度优于3米／秒，这是地球静止轨道气象卫星的一个重要特点。仪器获得的原始云图数据以28兆比特／秒的速率传送到地面，经数据处理后每3小时通过卫星用1700兆赫频率向各地广播一次适用的云图资料。
这颗卫星还携有数据收集系统(DCS)，可以收集1万个地面气象站、海洋自动浮标和无人值守地区的自动气象站所获得的温度、压力、湿度等环境资料，它的工作频率是401兆赫和468兆赫。卫星还携带有测量太阳粒子（质子、α粒子和电子）的空间环境监测器(SEM)。
从此系列的第四颗卫星开始，携带的气象遥感器改为可见光、红外自旋扫描辐射计的大气探测仪（VAS）。这种仪器有1个可见光通道和12个红外通道，除能拍摄云图外，还通过15微米（CO2）波段探测大气垂直温度分布和3.7微米（H2O）波段探测不同高度的水汽含量分布，从而获得大气三维结构的气象资料。探测大气垂直温度和水汽分布的星下点分辨率：晴朗地区为30千米，有云覆盖的地区为60～100千米。这样的分辨率已足以了解风暴的形成、发展和移动。
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