Sateliții de comunicare funcționează prin transmiterea de semnale și transmisii către Terra mai puternice decât semnalele recepționate de sateliți. Aceste dispozitive în orbită Pământ convertesc transmisiile de la o frecvență la alta, astfel încât semnalele nu sunt confundate între transmisie și recepție. Sateliții de comunicații conțin antene, transpondere, surse de alimentare și sisteme de propulsie.
Comunicările între stațiile terestre și sateliții care orbitează funcționează între 1 gigahertz sau GHz, până la 50 GHz. Frecvențele de frecvență sunt identificate prin diverse litere, incluzând benzile L-, S-, C-, X-, Ku-, Ka- și V, în ordinea ascendentă a frecvenței. Sateliții cu frecvență joasă necesită echipamente mai mari pentru a localiza transmisiile pe orbită, iar sateliții de comunicații de transmisie mai mare au antene mai mici. Sateliții cu banda Ku și Ka trimit semnale către Earth pentru comunicații digitale, aplicații în bandă largă și transmisii directe către domiciliu.
Sateliții de comunicații scad dimensiunile, pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește. În august 2014, cele mai mici versiuni ale acestor dispozitive sunt mai mici de 2,2 lire sterline, în timp ce cei mai mari sateliți de comunicații sunt mai mult de 14 000 de lire sterline. Formele timpurii au transmis un singur semnal la un moment dat cu un transponder. Cei mai mari sateliți conțin sute de transpondere cu câte 16 canale fiecare, pentru 1.600 de canale de televiziune transmise printr-un singur satelit.
O transmisie completează în trei etape: o stație de comunicație de pe Terra transmite sau transmite un semnal către un satelit; satelitul crește apoi puterea semnalului și trimite transmisia sau downlink-urile către Pământ; în cele din urmă, semnalul ajunge la postul de recepție la o locație îndepărtată de pe suprafață.