由于高光谱成像所获得的高光谱图像对图像中的每个像素都能提供一条几乎连续的光谱曲线，其在待测物上获得空间信息的同时又能获得比多光谱更为丰富光谱数据信息，这些数据信息可用来生成复杂模型，来进行判别、分类、识别图像中的材料。
机载高光谱遥感起源于地质矿物识别填图研究,逐渐扩展为植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气的研究中。
机载高光谱将成像技术和光谱技术结合在一起，在探测物体空间特征，同时对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10纳米左右的连续光谱覆盖，由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成，数据的回放及预处理，通过软件在高性能的微机上完成。传感器在可见光和近红外区域可达数百个波段，而且测量结果以图像方式表达出来，每一个像元均由光谱曲线组成，可以更为准确地获取目的物的反射光谱。
机载高光谱通过高光谱成像获取待测物的高光谱图像，包含了待测物的丰富的空间、光谱和辐射三重信息。这些信息不仅表现了地物空间分布的影像特征，同时也可能以其中某一像元或像元组为目标获取它们的辐射强度以及光谱特征。辐射、影像与光谱是高光谱图像中的3个重要特征，机载高光谱这3个特征的有机结合就是高光谱图像。
在农业领域，机载高光谱成像,具有图谱合一的优势,可通过植被的信息探测作物不同胁迫症状的特征,又可获取受胁迫作物面状的光谱信息,点面结合综合地反映作物遭受胁迫的程度。所以,机载高光谱已经成为国内外研究的热点,学者们利用成像技术定量化地提取作物所遭受的各种胁迫特征,根据高分辨率的图像对叶片及叶片的局部区域进行分析,从而在更加微观的尺度上进行机理探测研究。
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