एक '''ध्रुवीय कक्षा''' ( polar orbit ), वह [[कक्षा]] है जिसमें एक [[कृत्रिम उपग्रह]] किसी पिंड की प्रत्येक परिक्रमा पर एक पूरे चक्कर में उसके दोनों ध्रुवों के ऊपर या लगभग ऊपर से गुजरता है | इस कारण [[भूमध्यरेखा]] से इसका झुकाव ९० डिग्री ( या इससे बहुत करीब ) होता है | सामान्यतः यह पिंड पृथ्वी जैसा या संभवतः [[सूर्य]] के जैसा होता है | ध्रुवीय [[भू-समकालिक कक्षा]] ( geosynchronous orbit ) के विशेष मामले को छोड़कर, ध्रुवीय कक्षा में उपग्रह अपने प्रत्येक चक्कर में भूमध्यरेखा के ऊपर एक भिन्न [[देशांतर]] पर से गुजरता है |
ध्रुवीय कक्षाओं का उपयोग अक्सर पृथ्वी के मानचित्रण, [[पृथ्वी प्रेक्षण]], और [[टोही उपग्रहों]] के साथ ही साथ कुछ [[मौसम उपग्रहों]] के लिए भी लिए किया जाता है | [[इरिडियम उपग्रह समूह]] भी दूरसंचार सेवाएं उपलब्ध कराने के लिए एक ध्रुवीय कक्षा का उपयोग करता है | इस कक्षा के लिए नुकसान यह है कि पृथ्वी की सतह पर कोई एक स्थान ऐसा नहीं है जहां से इस ध्रुवीय कक्षा के उपग्रह से लगातार संपर्क किया जा सकता हो |
निकट-ध्रुवीय कक्षा उपग्रहों के लिए एक [[सूर्य-समकालिक कक्षा]] का चयन करना महज सामान्य बात है: जिसका अर्थ है कि एक के बाद एक कक्षीय गुजारें के दिन पर एक ही स्थानीय समय होता है | वायुमंडलीय तापमान के सुदूर संवेदन जैसे अनुप्रयोगों के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है | परिक्रमा करते हुए उपग्रह द्वारा स्थानीय समय के साथ सामंजस्य आवश्यक है जिसमें समय के साथ परिवर्तन हो सकता है | किसी दिए गए गुजारें पर एक ही स्थानीय समय रखने के लिए, कक्षा के लिए यह वांछनीय है कि वह जितनी संभव हो छोटी से छोटी हो, कहने का तात्पर्य है जितनी संभव हो सके निम्न हो | हालांकि, कुछ सौ किलोमीटर की बहुत निम्न कक्षाओं में तेजी से वायुमंडल से अवरोध के कारण क्षय होगा | प्रयोग में लाइ जाने वाली सामान्य उंचाई लगभग १००० कि.मी. है, यह लगभग १०० मिनटों की एक कक्षीय अवधि निर्मित करती है |<ref name="phy6">{{cite web | url = http://www.phy6.org/Education/wlopolar.html | title = Polar Orbiting Satellites | publisher = Dr. David P. Stern | date = 2001-11-25 | accessdate = 2009-01-21 }}</ref>सूर्य के तरफ की आधी कक्षा में तो केवल 50 मिनट लगते हैं, इस दौरान दिन के स्थानीय समय में बहुत भिन्नता नहीं होती है |
जैसे जैसे पृथ्वी वर्ष के दौरान सूर्य के चारों ओर घूमती जाती है वैसे वैसे सूर्य-समकालिक कक्षा बनाए रखने के लिए, उपग्रह की कक्षा को ठीक उसी समान दर पर [[अयन]] करना चाहिए | सीधे ध्रुवों के ऊपर से गुजरने वाले उपग्रहों के लिए, यह नहीं होगा | लेकिन पृथ्वी के भूमध्यरेखीय उभार के कारण, एक मामूली कोण पर झुकी कक्षा [[बलाघूर्ण]] के अधीन अयनांश का कारण बनती है, यह पता चला है कि ध्रुव से लगभग ८ डिग्री का एक कोण एक १०० मिनट की कक्षा में वांछित अयनांश निर्मित करता है |<ref name="phy6" />
