卫星呈蝴蝶形状，高2.5～3米，两翼翼展约3.4米，翼面上覆盖约5000片太阳电池，每翼尺寸为0.9米×2.4米。卫星重300～900千克，采用三轴姿态控制的稳定方式对地定向，其太阳同步轨道高1100千米、倾角100°、周期108分钟。卫星上部安放姿态控制 、温度控制和电源等系统，下部直径约1.5米的环状体装有紫外、可见光、红外和微波波段的多种观测仪器。雨云1号首次利用高分辨率红外辐射仪获得夜间云图。1969年发射的雨云3号首次利用卫星红外分光计探测垂直温度廓线。1972年12月发射的雨云5号首次采用微波遥感技术，探测有云区域的大气垂直温度廓线。雨云7号还有地球辐射收支仪等设备测量地球大气系统的能量收支，用微量大气成分和温度试验仪和大气污染测量仪等监视大气中各种污染气体含量，为研究气候变迁和环境保护提供了有益资料。