广义的小卫星是指质量小于 1000kg 的人造卫星。具体来说，国际上通常将 500~1000kg的卫星称为小卫星，100~500kg 的称为微小卫星，10~100kg 的称为微卫星，1~10kg 的称为纳卫星，0.1~1kg 的称为皮卫星，小于 0.1kg 的称为飞卫星。与大卫星相比，小卫星不只是简单意义上的质量轻，而是高度集成化技术和自动化技术的应用。现代小卫星通常具有如下特点：一是研制周期短，通常不超过两年，且卫星的制造过程从“工匠式”逐步过渡到“流水线式”，而大卫星研制周期一般在 7-8 年；二是发射方式灵活，既能由小运载火箭单独发射，也可以“搭车”方式随同别的卫星一起发射，还能用一枚火箭发射多颗小卫星，甚至可以运到空间站上用机械臂释放到太空；三是成本低，通常一颗小卫星包括发射价格在内成本约 3000 万人民币，不仅价格低廉，而且风险小，且一般小卫星寿命在 10 年以上，卫星产业资本壁垒由此大幅降低；四是生存能力强，用小卫星群代替单颗大型卫星可“以十当一”，互为备份，整个系统能“带伤坚持战斗”；五是应用范围广，可以应用在通信、遥感、科研和军事等各个方面，并适用于进行新技术试验；六是功能强，易于在不同的轨道上组成卫星星座，从而实现单颗卫星无法实现的功能。
现代小卫星的发展始于 20 世纪 80 年代末，当时美国宇航局（NASA）提出了“更好、更省、更快”战略，力图研制低成本、高性能的小型航天器，用来取代传统的大型卫星和探测器，以适应预算严重不足、无法支撑多个大型科学任务的局面。到了 20 世纪 90 年代中期，国际上以英国萨瑞卫星技术公司（SSLT）、美国轨道科学公司（OSC）为代表的专业宇航公司开始大力推动微电子、计算机等新技术在小卫星中的应用，开发出了“萨瑞大学卫星”系列等技术性能高、经济成本低、研制周期短、具有代表性的现代小卫星产品，并带动了现代小卫星发展的第一波热潮。我国小卫星发展也起步于这一时期，1999年，中国空间技术研究院成功发射了实践五号卫星，并由此衍生出了 CAST968A 系列卫星平台，为后续多颗应用型小卫发展奠定了基础。
进入 21 世纪后，现代小卫星由于其技术含量高、应用优势明显及可持续发展的产业特征，逐渐得到世界各国政府和宇航技术开发机构的高度重视，小卫星技术和产品性能得到高速发展，并开始越来越广泛地被应用于对地观测、通信、空间探测和新技术试验等领域。在此期间，英国萨瑞公司主导的第一代全球“灾害监测星座”（DMC）开始连续稳定运行，通信小卫星星座“全球性二代”（Globalstar NEXT）投入建设，小卫星星座发展步入高峰期。2010 年，“伽利略”(Galileo)导航系统首批 14 颗卫星的研制合同签订，开启了小卫星在导航领域的发展和应用。中国空间技术研究院所属的航天东方红卫星有限公司在此期间成功发射了多颗环境减灾卫星，并开启了微小卫星平台 CAST-100 和小卫星平台CAST-3000 的开发。2005-2010 年期间，全球发射的小卫星数量达 200 多颗，约占同期卫星发射总数的 50%。
2010 年前后，立方星概念的兴起，使得全球范围内的小卫星科研再次提速。这一概念最早于 1999 年由美国斯坦福大学汤姆肯尼教授提出。他把重量为 1 千克，体积约为 10 厘米×10 厘米×10 厘米的卫星单元定义为立方星(CubeSat，也叫 1U)，而由若干颗立方体卫星(若干个 U)可以组成立方纳星。立方星和立方纳星的提出是现代小卫星的一个新创举，因为它们易于快速实现标准化、模块化、易于技术更新，研制周期短，经济成本低，应用在分布式空间系统后能发挥更大作用，因此具有很好的发展前景。此后不到 10 年时间里，立方星和立方纳星迅速从创新概念、系统设计、技术实现、飞行实验发展到具体空间应用，引领了新一轮小卫星研发热潮，各国科研单位纷纷提出自己的立方星项目。在美国，大批不同任务的立方体卫星通过搭载方式升空，验证了成像器件、新概念天线、微型控制系统、商业器件等技术。2013 年，厄瓜多尔和秘鲁把自主研制立方纳星通过搭载发射，实现了本国首颗卫星的突破。当年国外的成功发射 1U、1.5U、2U 和 3U 立方体卫星共计 75 颗，超过该年小卫星发射总数的一半。目前，世界上有多家研究机构与企业正在专门研制、生产和供应标准化、模块化的立方星和立方纳星。
随着立方星概念的兴起，卫星制造产业发展进一步趋于平民化。2013 年 2 月，英国萨瑞卫星公司研制的全球第一颗智能手机卫星—萨瑞培训研究和纳卫星演示1号（STRaND-1）升空。它是一个 3U 的立方体纳卫星，重 4.27 千克，除了太阳能电池板和推进系统外，它具有传统卫星的所有部件和功能，是全球第一个采用 3D 打印零件进入太空的航天器。2013年4月，美国航空航天局的3颗智能手机卫星（2个PhoneSat 1.0 和1个PhoneSat 2.0）升空。它们均为 1U 立方体卫星，操作系统为谷歌的安卓系统，将智能手机芯片组作为星载计算机，500 万像素手机摄像头用于拍摄地球影像。由于采用了消费级智能手机作为主要载荷，PhoneSat 1.0 成本仅 3500 美元，PhoneSat 2.0 成本仅 8000 美元。
手机卫星的出现表明消费级电子元器件完全有潜力直接用于卫星，小卫星制造成本和门槛由此被降低到了前所未有的程度。由此，以立方星为代表的微小卫星技术发展开始深刻改变卫星产业格局，围绕小卫星星座产生的全新商业模式不断涌现。
卫星产业内对于立方星的快速发展也并非没有疑虑。由于立方星最早是基于教学和科研目的开发，体积功耗有限，且普遍采用工业元器件，其功能性和使用寿命无法与大卫星媲美。利用立方星座能否稳定、高质量地开展各类商业服务，一直是卫星产业内讨论的焦点。另一方面，由于立方星寿命短、补网频率高，是否有足够的航天运力来支持其发射也是影响其立方星商业化普及的重要因素之一。幸运的是，在近十年来智能手机产业的高速发展过程中，工业级电子元器件的集成化程度和可靠性得到了大幅提升，标准化的商用现成品或技术（COTS）已被供应链广泛接受，在维持低成本的同时，立方星的功能密度正不断提高。目前由美国 PlanetLabs 研制的遥感立方星已可实现3-5m 左右地面分辨率，基本与我国十年前大卫星的业务能力相当。另一方面，“一箭多星”、“可回收式运载火箭”等新型发射技术的快速发展，也极大提高了小卫星低成本、大规模、批量化部署的能力。2013 年 11 月，美、俄相继完成了“一箭 29 星”和“一箭 32星”发射；2014 年 6 月，俄罗斯创造了“一箭 37 星”的世界纪录；2017 年 2 月，这一世界纪录被印度刷新为“一箭 104 星”；2018 年 12 月，美国太空技术探索公司（SpaceX）成功利用已发射过两次的“猎鹰 9 号”可回收式中型运载火箭将 64 颗微型卫星送入了太空，创下美国单次火箭发射运载卫星新纪录。随着低成本商业航天发射技术的不断成熟，未来小卫星产业发展有望进一步提速。
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