dzięki swojej rozległej przestrzeni widokowej o szerokości 2330 km, MODIS widzi każdy punkt na naszym świecie co 1-2 dni w 36 dyskretnych pasmach widmowych. W związku z tym MODIS śledzi szerszy zakres parametrów życiowych ziemi niż jakikolwiek inny czujnik Terra. Na przykład, czujnik mierzy procent powierzchni planety, która jest pokryta przez chmury prawie codziennie. Ten szeroki zasięg przestrzenny umożliwia MODIS, wraz z MISR i CERES, pomoc naukowcom w określeniu wpływu chmur i aerozoli na budżet energetyczny Ziemi.
oprócz rejestrowania częstotliwości i rozkładu pokrywy chmur, MODIS mierzy właściwości chmur, takie jak rozkład i rozmiar kropel chmur zarówno w ciekłej wodzie, jak i w chmurach lodowych. MODIS mierzy również właściwości aerozoli-drobnych cieczy lub cząstek stałych w atmosferze. Aerozole dostają się do atmosfery ze źródeł stworzonych przez człowieka, takich jak zanieczyszczenie i spalanie biomasy oraz ze źródeł naturalnych, takich jak burze pyłowe, erupcje wulkanów i pożary lasów. MODIS pomaga naukowcom określić ilość pary wodnej w kolumnie atmosfery oraz pionowy rozkład temperatury i pary wodnej-pomiary kluczowe dla zrozumienia systemu klimatycznego Ziemi.
MODIS jest idealny do monitorowania zmian w biosferze na dużą skalę, które dają nowy wgląd w funkcjonowanie globalnego cyklu węglowego. MODIS mierzy aktywność fotosyntetyczną roślin lądowych i morskich (fitoplankton), aby uzyskać lepsze oszacowanie ilości gazu cieplarnianego pochłanianego i wykorzystywanego w wydajności roślin. W połączeniu z pomiarami temperatury powierzchni czujnika, pomiary biosfery MODIS pomagają naukowcom śledzić źródła i pochłaniacze dwutlenku węgla w odpowiedzi na zmiany klimatyczne.
niemal każdego dnia na całym świecie czujnik monitoruje zmiany na powierzchni Ziemi, budując i rozszerzając dziedzictwo zapoczątkowane przez Landsat. MODIS mapuje zasięg śniegu i lodu przyniesionych przez zimowe burze i mroźne temperatury. Czujnik obserwuje „zieloną falę”, która przemierza kontynenty, gdy zima ustępuje miejsca wiośnie, a w odpowiedzi kwitnie roślinność. Widzi, gdzie i kiedy uderzają katastrofy-takie jak erupcje wulkanów, powodzie, silne burze, susze i pożary—i mam nadzieję, że pomoże ludziom wydostać się z drogi. Pasma MODIS są szczególnie wrażliwe na pożary; mogą odróżnić płonące od tlących się oparzeń i zapewnić lepsze oszacowanie ilości aerozoli i gazów uwalnianych do atmosfery.
MODIS widzi zmiany w populacjach fitoplanktonu Pacyfiku, które mogą sygnalizować początek słynnego rodzeństwa klimatycznego El Niño/La Niña na długo przed ich przybyciem. Z kolei łącząc temperaturę powierzchni morza i pomiary koloru Oceanu, MODIS zaobserwował wpływ El Niño i La Niña na mikroskopijną roślinę morską. MODIS posiada również unikalny kanał do pomiaru fluorescencji chlorofilu. Wszystkie rośliny bombardowane światłem zaczynają świecić lub fluoryzować, ale w długościach fal, których nasze oczy nie widzą. Im więcej roślin fluoryzuje, tym mniej energii zużywają do fotosyntezy. W ten sposób MODIS nie tylko mapuje rozmieszczenie fitoplanktonu, ale także pomaga nam ocenić jego zdrowie.
kolejny instrument MODIS leci na siostrzanym statku Terra—Aqua.