Tipo de órbita con una excentricidad muy acusada, una gran inclinación (63,4º) y un período orbital de 12 horas. Su interés consiste en que, sin ser geoestacionaria, permite que los satélites artificiales situados en ella permanezcan durante gran parte del tiempo sobre la misma zona de la superficie terrestre. Asimismo, tiene la ventaja sobre las órbitas geoestacionarias de que su apogeo se sitúa cerca de alguno de los dos polos, lo que le permite dar cobertura a las regiones situadas a latitudes altas, a diferencia de lo que ocurre con los satélites geoestacionarios, que por estar situados sobre el ecuador proporcionan una cobertura escasa o nula en las zonas cercanas a los polos.

Con un sistema de tres satélites equidistantes, situados en una órbita de este tipo, se puede disponer de una cobertura total. Por esta razón, estas órbitas son muy utilizadas por los satélites de comunicaciones de países septentrionales como Rusia, Suecia o Canadá, a los cuales los satélites situados en órbita geoestacionaria no les resultan útiles.

Su nombre proviene de la serie de satélites soviéticos Molniya, operativos en la década de los sesenta, que fueron los primeros en utilizarla.