ดาวเทียมตามวงโคจรขั้วโลกเมื่อมันเดินทางไปรอบ ๆ สิ่งก่อสร้างเช่นดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์บนเส้นทางที่ข้ามผ่านขั้วทั้งสองของโครงสร้าง ดาวเทียมเป็นวัตถุในอวกาศทั้งที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือธรรมชาติที่โคจรรอบวัตถุอื่น ตัวอย่างเช่นดวงจันทร์เป็นดาวเทียมจากธรรมชาติที่โคจรรอบโลก อย่างไรก็ตามดวงจันทร์ไม่ได้เป็นตัวอย่างของวงโคจรขั้วโลกเนื่องจากมันไม่ผ่านทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้ของโลก ดาวเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้นหลายดวงเช่นดาวเทียมแผนที่และดาวเทียมสอดแนมทำตามเส้นทางดังกล่าว
วัตถุในวงโคจรขั้วโลกรอบโลกอยู่ประมาณมุมเก้าสิบองศาจากเส้นศูนย์สูตร ละติจูดเป็นจุดที่ตั้งโดยอ้างอิงจากระยะทางทิศเหนือหรือทิศใต้ของเส้นศูนย์สูตรและลองจิจูดเป็นจุดที่ตั้งโดยอ้างอิงจากระยะห่างจากเส้นเมริเดียนนายกรัฐมนตรีหรือเส้นแบ่งที่แบ่งโลกออกเป็นซีกโลกตะวันออกและตะวันตก ลองจินตนาการว่าโลกมีศูนย์กลางอยู่ที่ตารางอย่างสมบูรณ์เพื่อให้แกน Y ในแนวตั้งวิ่งจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้บนเส้นเมอริเดียนที่สำคัญและแกน X ในแนวนอนจะวิ่งไปตามเส้นศูนย์สูตร เส้นยาวตามแนวเส้นขนานกับแกน Y หรือเส้นเมริเดียนหลักสามารถข้ามพิกัด Y ทุกจุดได้ แต่คงอยู่ในพิกัด X หนึ่งจุด
ใครจะจินตนาการว่าวงโคจรขั้วโลกดาวเทียมจะทำตามเส้นตามยาวจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งข้ามทุกจุดตามยาวบนแกน Y และอยู่บนพิกัด X หนึ่งจุดหรืออยู่ในระยะห่างจากจุดสูงสุด เนื่องจากโลกหมุนรอบตัวตลอดเวลาเส้นที่ลากผ่านดาวเทียมในวงโคจรขั้วโลกอาจเคลื่อนที่ตรงจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งในอวกาศ แต่ไม่ไปตามแนวเส้นตรงยาวบนโลก ลองนึกภาพการวาดเส้นจากเสาไปยังเสาบนโลกของเล่นยังคง ทีนี้ลองนึกภาพการหมุนโลกและพยายามวาดเส้นตรงจากขั้วหนึ่งไปอีกเสาหนึ่ง เส้นจะออกมาในแนวทแยงมุมข้ามหลายลองจิจูด
ในช่วงเวลาหนึ่งวันวงโคจรขั้วโลกรอบโลกจะข้ามลองจิจูดทุกเส้นในการเดินทางจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้วงโคจรขั้วโลกเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับดาวเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งต้องสังเกตทุกจุดบนโลก การทำแผนที่ดาวเทียมที่ใช้ในการสร้างภาพของโลกทั้งโลกมักจะถูกส่งเข้าสู่วงโคจรขั้วโลกเช่นเดียวกับดาวเทียมสายลับหรือที่เรียกว่าดาวเทียมสำรวจ ดาวเทียมสำรวจสภาพอากาศบางชนิดได้เปิดตัวบนเส้นทางนี้ด้วย แต่วงโคจรขั้วโลกนั้นไม่เหมาะสำหรับดาวเทียมสำรวจสภาพอากาศที่พยายามจะสังเกตบริเวณหนึ่ง ๆ อย่างต่อเนื่อง
บางครั้งวงโคจรของดาวเทียมก็มีโครงสร้างในลักษณะที่ดาวเทียมเคลื่อนที่ข้ามโลกด้วยความเร็วเท่ากับดวงอาทิตย์ สิ่งนี้เรียกว่าโคจรรอบดวงอาทิตย์ เมื่อดาวเทียมโคจรรอบดวงอาทิตย์ผ่านจุดใดจุดหนึ่งบนโลกมันจะเป็นเวลาท้องถิ่นทำให้สามารถสังเกตการณ์โลกทั้งใบในช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์คงที่ มักจะรวมกับวงโคจรขั้วโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในดาวเทียมที่ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศ
