Sumber energi utama dalam pengideraan jauh adalah radiasi gelombang elektromagnetik (REM). REM merupakan suatu bentuk energi yang hanya dapat diamati melalui interaksinya dengan obyek. Sebelum REM berinteraksi dengan obyek di permukaan bumi, REM melewati atmosfer yang terdapat molekul-molekul atmosferik dan aerosol. Molekul-molekul asmoferik berupa gas CO2, ozon, nitrogen dan sebagainya. Sedangkan aerosol antara lain uap air, kabut, asap, abu, debu dan lain-lain. Saat melewati atmosfer REM berinteraksi dengan molekul atmosferik dan aerosol sehingga terjadi proses hamburan (scattering), pantulan (reflection) dan penyerapan (absorbtion) yang mempengaruhi intensitas REM yang ditransmisikan. Molekul-molekul atmosferik yang berupa gas banyak menyerap REM pada panjang gelombang tertentu sehingga transmisi atmosfer menjadi sangat rendah bahkan nol. Subtansi lain di atmosfer yang mengganggu perjalanan REM adalah aerosol yang bersifat menghambutkan (scattering) REM sehingga energy gelombang yang sampai ke permukaan bumi atau sensor satelit menjadi berkurang. Proses penghamburan tersebut terbagi menjadi 3 jenis, yaitu:
a. Hamburan Raleigh (Raleigh scattering)
Hamburan yang disebabkan oleh partikel-partikel halus di atmosfer yang memiliki diameter lebih kecil dari panjang gelombang.
b. Hamburan Mie (Mie scattering)
Hamburan yang diakibatkan oleh partikel di atmosfer yang mempunyai diameter yang sama atau sedikit lebih besar dari panjang gelombang yang mengenainya.
c. Hambutan Non-selektif (Non-selective scattering)
Hamburan ini terjadi akibat partikel di atmosfer yang diameternya beberapa kali lebih besar dari panjang gelombang yang mengenainya.
Spektrum panjang gelombang tersebut digunakan dalam system penginderaan jauh saat ini adalah:
a. Ultraviolet : 0.3 – 0.4 µm
b. Sinar tampak : 0.4 – 0.7 µm
c. Infra merah dekat (near infra-red) : 0.7 – 3.0 µm
d. Middle Infra-red : 3.0 – 8.0 µm
e. Infra-red thermal : 8.0 – 1000 µm
f. Gelombang mikro (micro wave) : 1 mm – 1 m
Panjang gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan dalam system penginderaan jauh pada prinsipnya hanya yang termasuk dalam spectrum sinar tampak (visible), inframerah dekat (near infra red), middle infra-red dan infra-red thermal (Penginderaan jauh pasif), serta gelombang mikro (penginderaan jauh aktif).
Sinar infra merah sangat mudah diserap oleh air atu uap air, dan penghamburan yang paling besar terjadi pada sinar tampak dan sinar infra merah dekat.