报道称，海洋一号D星是中国第四颗海洋水色系列卫星，是国家民用空间基础设施规划的首批海洋业务卫星之一。该星将与2018年成功发射的海洋一号C星进行上、下午组网观测，填补中国海洋水色卫星下午无观测数据的空白。
报道称，双星组网观测可使每天观测频次与获取的观测数据提高一倍，上午被太阳耀斑影响的海域下午观测能够避免，上午被云层覆盖的观测海域和未被观测的区域下午有机会得到弥补。此举可大幅提高全球海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力，为全球大洋水色水温业务化监测、中国近海海域与海岛海岸带资源环境调查、海洋防灾减灾、海洋资源可持续利用、海洋生态预警与环境保护提供数据服务，并为气象、农业、水利、交通等行业应用提供支持，标志中国跻身国际海洋水色遥感领域前列。
报道称，海洋一号D星采用中国自主研发的CAST2000卫星平台，配置与海洋一号C星性能相同的五个有效载荷，其中海洋水色水温扫描仪用于探测全球海洋水色要素和海面温度场，空间分辨率1.1千米，幅宽大于2900千米，探测覆盖周期为一天。
海洋一号D星和长征二号丙运载火箭分别由中国航天科技集团有限公司所属中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司和中国运载火箭技术研究院研制。