作为风云气象卫星“上午星”家族的新成员，F星的载荷配置和性能指标均达国际先进水平，将接替已“服役”近10年的风云三号C星在轨业务，在确保近地轨道气象卫星全球成像观测和大气垂直探测业务基础上，强化大气成分定量探测和气候变化监测，服务天气预报、大气化学和气候变化监测业务及研究。F星是一颗极地太阳同步上午轨道卫星，因天气系统在上、下午时段表现迥异，近地轨道卫星采用多星组网观测，能更好地获取时空均匀分布的探测资料。