पृथ्वी का निम्न कक्ष(LEO) विशिष्ट तौर पर पृथ्वी की सतह से लगभग 400 किलोमीटर ऊपर एक वृत्ताकार कक्ष है और उसी के अनुरूप (पृथ्वी के चारों ओर घूमने का समय) 90 मिनट की अवधि का होता है। ये उपग्रह, अपनी कम ऊंचाई के कारण, उप-उपग्रह बिंदु से अंदाज़न 1,000 किलोमीटर की परिधि में ही देखे जा सकते हैं। इसके अतिरिक्त, पृथ्वी के निचले कक्ष के उपग्रह, आधार स्थिति के सापेक्ष तेजी से अपनी स्थिति बदलते रहते हैं। यहां तक कि स्थानीय अनुप्रयोगों के लिए, यदि मिशन को निरंतर संपर्क बनाए रखना हो, तो असंख्य उपग्रहों की आवश्यकता होगी.
भू-स्थिर उपग्रहों की तुलना में पृथ्वी के निचले कक्ष वाले उपग्रहों को कक्ष में प्रक्षेपित करना कम महंगा होता है और, पृथ्वी से निकटता के कारण, उतनी उच्च सिग्नल क्षमता की आवश्यकता नहीं होती है (स्मरण रहे जब स्रोत से दूरी के वर्गफल से सिग्नल की क्षमता कम हो जाती है, तब वह प्रभावशाली होगा).इस कारण उपग्रहों की संख्या और उनकी लागत में अंतर है। इसके अतिरिक्त, दो प्रकार के मिशनों को समर्थन देने के लिए अपेक्षित ऊपरी और भूमि पर अवस्थित उपकरणों में महत्त्वपूर्ण असमानताएं है।
सहमति से काम कर रहे उपग्रहों का समूह उपग्रह पुंज के नाम से जाना जाता है। ऐसे दो पुंज, इरीडियम और ग्लोबलस्टार हैं, जिनका उद्देश्य मुख्य रूप से सुदूर प्रांतों में उपग्रह फ़ोन सेवा उपलब्ध कराना है। इरीडियम प्रणाली में 66 उपग्रह हैं। Microsoft उद्यमी पॉल एलेन द्वारा समर्थित टेलीडेसिक के नाम से ज्ञात अन्य LEO उपग्रह पुंज के पास 840 से अधिक उपग्रह होने चाहिए थे। बाद में इसे घटा कर 288 उपग्रह कर दिया गया और अंततः केवल एक परीक्षण उपग्रह का प्रक्षेपण हो सका.

पृथ्वी के निम्न कक्षीय उपग्रह को उपयोग में लाकर अनियमित कवरेज देना भी संभव है, जो पृथ्वी के एक हिस्से से गुज़रते हुए प्राप्त डाटा को संग्रहित करने और बाद में अन्य हिस्सों से गुज़रते हुए उन्हें संचारित करने की क्षमता रखता है। यह स्थिति कनाडा के CASSIOPE संचार उपग्रह CASCADE प्रणाली की रही है।संरक्षण और अग्रसारण विधि का प्रयोग करने वाली अन्य प्रणाली ओर्बकॉम है।

भू-स्थिर कक्ष
अनुप्रयोग
पृथ्वी के निम्न-कक्षीय उपग्रह
मोलनिया उपग्रह