Objetos da superfície absorvem e transmitem radiação eletromagnética de acordo com suas características. Assim, a forma como uma folha absorve e transmite energia é diferente da forma como a água o faz. É isso que permite diferenciar uma árvore de um rio, por exemplo, em uma imagem proveniente de um sensor remoto. O fator que mede a capacidade de um objeto de refletir a energia radiante indica sua reflectância. Uma curva que demonstre como varia a reflectância de um objeto para cada comprimento é denominada assinatura espectral.
Cada objeto possui uma assinatura espectral. É a partir da assinatura espectral que é possível identificar, por exemplo, uma base militar no meio da floresta amazônica, mesmo estando a base pintada de verde. Também é através dela que é possível identificar uma planta não sadia em meio a uma grande plantação, visto que sua reflectância será diferente de uma planta sadia.
As absorções e reflectâncias diferentes vão resultar em diferentes tons de cinza. É em tons de cinza que as imagens de satélite são recebidas na Terra, pois as diferentes quantidades de energia são associadas a tons de cinza. Quanto mais energia um alvo reflete, mais claro será o tom de cinza associado a este alvo. Como o olho humano não é tão sensível à tons de cinza, as imagens são trabalhadas e são associadas cores aos tons de cinza.