同步卫星的定义是指那些运行周期与行星自转周期相同或轨道平面旋转角速度与行星的公转角速度大致相等的卫星。这类卫星主要包括地球同步卫星和太阳同步卫星。地球同步卫星必须位于赤道上空，因为只有这样，它们才能与地球的自转实现同步，停留在相对固定的位置上。这种停留在某一高度的现象是由于卫星在环绕地球时进行着高速的匀速圆周运动，其向心力由地球引力提供，或者说离心力和引力相平衡（实际上，卫星只受到地球引力的作用，不存在向心力或离心力）。

为了保持高度，卫星必须始终绕地球中心运动。这意味着，卫星的匀速圆周运动的线速度必须保持恒定。同时，由于地球的自转，卫星需要保持在地球同一地区的上空。这个地区必须绕地球中心作圆周运动。地球上唯一满足这一条件的地方就是赤道，因为只有赤道上的点绕地球中心作圆周运动，其他地方的匀速圆周运动中心是地轴上的某一点，而非地球中心。

同步卫星具有以下特点：

1. 轨道固定，且轨道平面与赤道平面重合，卫星距离地面的高度大约为36,000公里。

2. 卫星在轨道上的运行速率固定，大约为3.1公里/秒。

3. 卫星的运行周期固定，等于地球的自转周期，即24小时，角速度也是固定的。

4. 卫星的运行方向与地球自转方向相同。

5. 在同步卫星轨道上设置三颗卫星可以实现全球通讯。