Alcuni parametri bio-geofisici, indicatori qualitativi o quantitativi dello stato delle superfici naturali, possono essere stimati combinando la modellistica del trasferimento radiativo (fisica o emprica) ai dati ottici telerilevati. Le caratteristiche multi- ed iper-spettrali dei sensori satellitari e aviotrasportati, offrono in particolare le prestazioni radiometriche ottimali (elevata numerosità delle bande spettrali, strette bande spettrali, elevato rapporto segnale/rumore) per un’accurata stima dei parametri. Ad oggi sono numerose le attività orientate alla determinazione di grandezze bio-geofisiche, con applicazioni che interessano numerosi comparti ambientali. A tutti gli approcci è la traduzione in misure fisiche (es. riflettanza alla superficie) del segnale registrato dal satellite da cui, in funzione della natura della superficie si possono ottenere i parametri da utilizzarsi in molteplici applicazioni. A titolo d’esempio si ricordano la stima delle concentrazioni dei parametri di qualità dell’acqua (es. clorofilla, solidi sospesi) nel monitoraggio delle superfici lacustri e marine, il calcolo d’indicatori strutturali della vegetazione (es. Leaf Area Index) per la gestione degli ecosistemi arborei, la determinazione della proprietà della copertura nevosa (albedo, grain-size) per applicazioni di carattere idrologico o climatico.