A növényzet különleges fényvisszaveréssel bír. A fotoszintézis a kék és a vörös hullámhosszúságú fényt hasznosítja, ezért a látható fénytartományban csak a zöld színt veri vissza. (Ebből ki is lehet következtetni az őszi színek titkát.) Az infravörös tartományban azonban az egészséges növényzet szinte a teljes beérkező fénymennyiséget visszaveri, aminek köszönhetően jellegzetes spektrumgörbét mérhetünk.
Minél egészségesebb a növény, minél erősebben fotoszintetizál, annál több fényt nyel el a vörös színtartományban, és így annál nagyobb a szakadék a vörös (jelöljük R-el) és az infravörös (jelöljük NIR-el) reflektancia között. Ezért ennek a két adatnak a hányadosa alkalmas a vegetáció vizsgálatára. Ezt az arányt, hogy a különböző megvilágításban is összevethetőek legyenek, normalizálták, így kaphatjuk az Normalizált Különbségű Vegetációs Indexet, vagyis angolul az NDVI-t:
NDVI=(NIR-R) / (NIR+R)
Persze számos más vegetációs index is létezik, sőt, különböző ásványoknak, fémeknek, vagy talajoknak is van speciális, távérzékelésben használt indexük.