La télédétection ne permet pas de repérer directement les bancs de poissons, mais les satellites sont utilisés de manière indirecte pour observer les structures thermiques de surface comme les fronts, les tourbillons ou les résurgences d'eau froide qui sont elles, associées à la répartition des espèces.
La plupart des espèces marines, poissons, crustacés, mammifères marins, plantes aquatiques et algues, ont des aires de répartition plus ou moins étendues, qui peuvent évoluer en fonction des divers stades de leur existence, mais qui sont influencées par des facteurs physico - chimiques, comme la température, la salinité ou la lumière. Nombre de poissons pélagiques sont connus pour se déplacer et se nourrir le long des fronts thermiques, dans les eaux froides riches en nutriments.
Certaines espèces de poissons, dites sténothermes, vivent dans des eaux de mer qui ont une plage de température bien spécifique et limitée et ne tolèrent que des variations de faibles amplitudes de la température. C'est le cas par exemple du saumon de l'atlantique, espèce d'eaux froides qui affectionne particulièrement les eaux dont la température est comprise entre 4 et 8° celsius.

Les pêcheurs peuvent donc s'appuyer sur les cartes de température de surface de la mer pour repérer les zones de pêche les plus favorables à la présence des espèces commerciales. Actuellement, ce sont essentiellement les flottilles de pêche au thon qui utilisent la technologie spatiale.
Les thermographies satellitaires ont également été utilisées au Chili pour la pêche artisanale au germon (thon blanc) et à l'espadon (Barbieri et al., 1991). Il existe un service mondial d'aide à la pêche par satellite,  CATSAT, créé en 1999 par deux sociétés françaises, CLS et THALOSTM, et qui permet de recevoir à bord des navires des données d'observation de l'océan (température de surface, couleur de l'océan, courantologie, etc.) et de météorologie marine. Ces informations sur l'état de l'océan permettent aux professionnels de la pêche de localiser les zones favorables à la pêche, de réduire leurs coûts d'opération et d'augmenter la sécurité lors des opérations de pêche.