直接執行特定衛星任務的儀器、設備或分系統就是衛星的有效載荷。有效載荷的種類很多，即使是同一種類型的有效載荷，性能差別也很大。

　　返回型衛星返回艙的有效載荷有回收的信息載體、材料或制品。遙感衛星的有效載荷有多光譜掃描儀、紅外掃描儀、合成孔徑雷達、微波輻射計、微波散射計、雷達高度計、超光譜成像儀以及遙感信息的數傳設備。通信衛星的有效載荷有通信轉發器和天線。導航衛星的有效載荷有衛星時鐘、導航數據存儲器及數據注入接收機。偵察衛星的有效載荷有可見光膠片型相機、可見光CCD相機、雷達信息信號接收機（信道化接收機、測向接收機）和天線陣及大幅面測量相機等。

　　單一用途的衛星，一般裝有一種或兩種有效載荷。多用途衛星，一般裝有幾種有效載荷。隨著航天技術的不斷發展，有效載荷也在逐步向低功耗、小質量和小體積的方向發展。對于對地觀測衛星而言，把多種遙感器安裝在一顆衛星上去完成不同的任務，是提高效費比的主要發展趨勢。安裝不同有效載荷的衛星，結果就是多用途衛星，如資源偵察衛星、環境氣象衛星、導航定位衛星等。