للاستشعار عن بعد مجموعة واسعة من التطبيقات في العديد من المجالات المختلفة:
 
أصبحت تطبيقات الاستشعار عن بعد أكثر استخدامًا في استكشاف الطاقة الحرارية الأرضية نظرًا لسهولة وسرعة جمع البيانات في المساحات الكبيرة نسبيًا (100+ كم 2) ونقص الحاجة إلى الوصول إلى الأرض وقلة القيود المفروضة على المجال الجوي.
تشمل التطبيقات الأساسية للاستشعار عن بعد لاكتشاف الطاقة الحرارية الأرضية ما يلي، تحديد وتمييز أنواع الصخور أو التجمعات المعدنية أو أنواع المعادن المختلفة، تحديد الشذوذات الحرارية السطحية والنباتية وتحديد السمات الهيكلية وتوجهها.