Een satellietconstellatie, ook wel satellietzwerm genoemd, is een systeem van satellieten die samenwerken om een enkel doel te bereiken. Voor sommige doeleinden is een enkele satelliet prima. Echter, waar constant contact met een punt op de wereldbol of onmiddellijke wereldwijde communicatie nodig is, kan een netwerk van satellieten nodig zijn om vertraging en onderbrekingen in de communicatie te voorkomen. Afhankelijk van hoe hoog de satelliet boven de aarde draait, kunnen er onderbrekingen optreden als een enkel communicatiepunt over de horizon gaat en de planeet het signaal blokkeert. Om ervoor te zorgen dat een satelliet voor een bepaald doel te allen tijde in contact is, moeten meer satellieten in een baan om de aarde worden gebracht.
De meeste communicatiesatellietconstellaties zijn geosynchroon, wat betekent dat zij in een baan boven de evenaar zijn geparkeerd op een hoogte die synchroon loopt met de omwenteling van de aarde beneden. Hoewel het lijkt alsof de satellieten zich steeds op dezelfde plaats aan de hemel bevinden, is er in werkelijkheid een vertraging van iets meer dan een halve seconde, en deze vertraging kan frustratie veroorzaken voor wie in real time probeert te communiceren. Het inzetten van meerdere satellieten om de dekking te overlappen, kan latency voorkomen.
In december van 2016 lanceerde NASA een constellatie van microsatellieten vanaf een lijnvliegtuig. De constellatie, die het Cyclone Global Navigation Satellite System wordt genoemd, meet oppervlaktewinden in het centrum van tropische cyclonen, orkanen en tyfonen. Andere toepassingen van satellietconstellaties zijn onder meer telecommunicatie, opsporings- en plaatsbepalingssystemen, overheids- en militaire controle en spionage. Voorbeelden zijn DBS-systemen (Direct Broadcast Satellite), Global Positioning Systems (GPS), het GLONASS-systeem (Global Navigation Satellite System) van de Russische Federatie en Lidar op basis van satellieten.
Satellietconstellaties worden ook gebruikt voor breedbandinternet en netwerken voor satelliettelefoon en mobiele telefonie. Hoewel de prestaties nog niet die van moderne vaste lijnen evenaren, kunnen in situaties waarin satellietnetwerken de enige optie zijn voor mensen die geen toegang hebben tot terrestrische draad- of draadloze diensten, de betrokken compromissen meer dan aanvaardbaar zijn.