Les instruments embarqués à bord du satellite ENVISAT peuvent fonctionner simultanément.
Par exemple la précision de la mesure de la hauteur des mers (radar altimétrique RA-2) dépend de la concentration en vapeur d’eau de l’atmosphère ; un autre capteur (radiomètre microonde MWR) fonctionnant en parallèle avec le radar donnera l’information nécessaire à la correction de cette mesure.
On peut également mettre à profit cette fonctionnalité pour acquérir simultanément des images de télédétection active et passive sur la même région. Exemple : Images du cyclone Katrina.

Le tableau ci-après précise les fonctionnalités principales des dix instruments d'ENVISAT.
Des informations plus détaillées sont disponibles pour les quatre premiers d'entre eux, en raison de leur  l'importance.

ASAR : radar-imageur tout temps, jour et nuit MERIS : spectromètre imageur destiné à la détermination de la "couleur" de l'océan AATSR : radiomètre infrarouge destiné à la mesure de la température de surface de la mer SCIAMACHY : instrument de mesure des aérosols atmosphériques GOMOS : instrument de mesure de la couche d'ozone MIPAS : interféromètre destiné à l'étude de la concentration de l'ozone. RA-2 : radar altimétrique pour la mesure de la hauteur de la mer MWR : radiomètre micro-ondes, apporte des corrections nécessaires pour l'altimétrie fine DORIS : système de mesure précise de la position du satellite sur son orbite LRR : réflecteur laser, aide aux mesures DORIS Ci-contre : ENVISAT en cours d'équipement ; l'échelle est donnée par le technicien en combinaison bleue dans la partie droite de l'image (Copyright ESA - EADS).

Tous les détecteurs de ces instruments ainsi que les antennes de télécommunication, de formes et dimensions très variées, sont répartis tout autour de la structure porteuse du satellite.

Ci-dessus : Eléments externes des instruments de mesure et d'observation embarqués à bord du satellite ENVISAT. Le générateur solaire n'est pas représenté ici (Copyright ESA).