В докладе рассмотрены возможности спутникового дистанционного мониторинга парниковых газов в атмосфере Земли. Обсуждены базовые физические механизмы взаимодействия излучения с молекулами атмосферных газов, частицами аэрозолей и воды в разных фазовых состояниях. Показаны способы описания этих механизмов, позволяющие эффективно решать задачи дистанционного зондирования химического состава и состояния атмосферы из космоса. Перечислены основные типы применяемых спутниковых приборов и способов организации измерений для извлечения полезной информации из регистрируемых спектров рассеянного, пропущенного и собственного излучения компонентов атмосферы. На примере фактических спутниковых наблюдений продемонстрированы возможности и перспективы мониторинга состояния и динамики атмосферы на различных пространственно-временных масштабах.