Landsat-8卫星上携带两个传感器，分别是OLI陆地成像仪(Operational Land Imager)和TIRS热红外传感器(Thermal Infrared Sensor)。
Landsat-8在空间分辨率和光谱特性等方面与Landsat 1-7保持了基本一致，卫星一共有11个波段，波段1-7，9-11的空间分辨率为30米，波段8为15米分辨率的全色波段，卫星每16天可以实现一次全球覆盖。
OLI陆地成像仪有9个波段，成像宽幅为185 x 185km。与Landsat-7上的ETM传感器相比，OLI陆地成像仪做了以下调整：
1. Band 5的波段范围调整为0.845–0.885 μm，排除了0.825μm处水汽吸收的影响;
2. Band 8全色波段范围较窄，从而可以更好区分植被和非植被区域;
3. 新增两个波段。Band 1蓝色波段 (0.433–0.453 μm) 主要应用于海岸带观测，Band 9短波红外波段(1.360–1.390 μm) 应用于云检测。LandSat-8上携带的TIRS热红外传感器主要用于收集地球两个热区地带的热量流失，目标是了解所观测地带水分消耗。
