Von den Satelliteninstrumenten aufgenommene Daten werden zum Boden gesendet, gespeichert und in nahe-Echtzeit operationell prozessiert. Sie unterliegen einer permanenten Qualitätskontrolle durch das Betreiber- und Wissenschaftsteam. Daten werden den Wetterdiensten zur Verfügung gestellt sowie über eine Internet-Plattform an die Nutzer verteilt.
Die Daten werden im Rahmen eines „Wide-Access“-Modell bereitgestellt werden. Ein umfassender Zugriff, etwa auf Datenprozessoren zur Herstellung von Datenprodukten, wird ebenfalls möglich sein. Es werden jährliche Datennutzungs-Workshops organisiert werden, um einen stärkeren Austausch zwischen den wissenschaftlichen Nutzern und den AtmoSat Betreibern zu fördern.
Die von AtmoSat gelieferten Roh- und Sekundärdaten können unterteilt werden in die vom Satellit zu den Bodenstationen gesendeten Rohdaten, in Kalibrierungsdaten sowie in abgeleitete geophysikalische Parameter, die annähernd in Echtzeit generiert und der Nutzerschaft zur Verfügung gestellt werden. Zu den geophysikalischen Parametern gehören z. B. Druck, Temperatur und Spurengasverteilungen. Ein gemeinsames Datenlabor wird am FZJ Jülich Supercomputing Centre (JSC) eingerichtet; zudem werden die vollständigen Daten aus Sicherheitsgründen zusätzlich im Steinbuch Centre for Computing (SCC) am KIT gespeichert. Ein wichtiges Ziel ist es, die Daten in standardisierten Formaten zur Verfügung zu stellen. Auf diese Weise können sie ohne weitere Datenmodifikationen von verschiedenen Softwaretools verwendet werden.