L'une des trois missions principales de l'OVSQ est l'observation. Elle consiste à :
Participer à de nombreux programmes spatiaux soutenus par le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) et l’ESA (European Space Agency),
Participer à des accords internationaux de surveillance de l’atmosphère terrestre,
Observer les milieux naturels et sociaux,
Proposer une chaine d’observation complète : mise au point d’instruments ou de protocoles ; collecte, analyse, interprétation et mise à disposition des mesures.
Objectif de cette mission : mieux apprécier les modifications de notre environnement y compris dans leurs aspects socio-économiques et sanitaires.