Saat berada di orbit, Sentinel-6 akan mengumpulkan pengukuran permukaan laut hingga satu sentimeter untuk 90 persen lautan di dunia. Satelit juga akan melihat jauh ke dalam atmosfer bumi menggunakan Global Navigation Satellite System – Radio Occultation (GNSS-RO).
GNSS-RO melacak sinyal radio dari satelit navigasi untuk mengukur sifat fisik atmosfer. Satelit dapat melakukan ini karena saat sinyal radio melewati atmosfer, mereka melambat, frekuensinya berubah, dan jalurnya berbelok.
Ini disebut pembiasan dan efeknya dapat digunakan oleh para ilmuwan untuk mengukur perubahan kecil pada sifat atmosfer, termasuk kepadatan, suhu, dan kadar air. Nama satelit diambil dari nama mantan direktur Divisi Ilmu Bumi NASA Michael Freilich.