
Un Satellite atmosferico (dall'espressione atmospheric satellite in uso negli Stati Uniti dove è abbreviato atmosat) o pseudo-satellite (uso britannico) è un aeromobile che opera nell'atmosfera ad alta quota per lunghi periodi di tempo, fornendo servizi in modo analogo a un satellite artificiale orbitante nello spazio.
I satelliti atmosferici persistono in quota grazie alla portanza atmosferica, sia aerostatica (palloni) o aerodinamica (aeroplani). Al contrario, i satelliti convenzionali in orbita terrestre operano nel vuoto dello spazio e rimangono in volo grazie alla forza centrifuga derivata dalla loro velocità orbitale.
Un atmosat rimane in quota grazie alle correnti ascensionali. I satelliti in orbita terrestre bassa e propri sono costosi da costruire e lanciare e qualsiasi modifica alla loro orbita richiede il consumo della loro scorta di carburante estremamente limitata. I satelliti atmosferici volano molto lentamente e possono fornire i loro servizi in modo più economico e con maggiore versatilità.
Si prevede che le altitudini operative siano nella tropopausa, a circa 20 chilometri, dove i venti sono generalmente inferiori a 10 km/h e le nuvole non bloccano la luce solare.
Per rimanere in volo per lunghi periodi, i progetti della NASA e della Titan Aerospace utilizzano aeroplani elettrici a elica alimentati da celle solari, contrariamente al Project Loon di Google che prevede l'utilizzo di palloni ad alta quota pieni di elio.