本发明公开了一种地球静止轨道高分辨率红外面阵凝视相机系统，包括：地球静止轨道红外遮光罩、地球静止轨道红外光学系统、调焦机构、地球轨道红外定标组件、地球静止轨道红外大面阵焦面组件、制冷组件、地球静止轨道红外信号处理装置；其中，红外光学系统采集探测区域内地面物体辐射信号，调焦机构使得地球静止轨道红外光学系统输出校正后的地面物体辐射信号，地球静止轨道红外大面阵焦面组件对校正后的地面物体辐射信号进行采样并转换为电信号输入给地球静止轨道红外信号处理装置，地球静止轨道红外信号处理装置对电信号进行放大、滤波以及编码后得到地面物体图像信号。本发明解决现有相机对高时间分辨率和高空间分辨率难以兼顾的难题。