Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) – sztuczny satelita agencji NASA, który mierzy ilość ditlenku węgla w ziemskiej atmosferze. Wyniesienie statku na orbitę nastąpiło 2 lipca 2014. OCO-2 wchodzi w skład konstelacji satelitów obserwacji Ziemi A-Train.
Historia OCO-2 zastąpił niedoszłego satelitę OCO, który został wystrzelony 24 lutego 2009 z kosmodromu Vandenberg, o godz. 09:55:30 UTC. Na skutek nieodłączenia się osłony aerodynamicznej, rakieta nośna Taurus-XL nie osiągnęła prędkości wymaganej do wejścia na orbitę. Lotem balistycznym satelita OCO i ostatni człon rakiety nośnej spadły i rozbiły się o powierzchnię oceanu w pobliżu Antarktyki. Trzy dni po nieudanym starcie, zespół naukowy OCO wystąpił do NASA z propozycją zbudowania i wyniesienia na orbitę bliźniaczego egzemplarza satelity. OCO-2 został wyniesiony na pokładzie rakiety Delta II.
Wykorzystując części zapasowe OCO-2, zbudowano podobne urządzenie, nazwane OCO-3, które wyniesiono w kosmos 4 maja 2019 r., zainstalowano na japońskim module eksperymentalnym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Możliwości pomiarowe OCO-3 są podobne do OCO-2, ale z pewnymi modyfikacjami wynikającymi głównie z innej orbity. Dodano obracane w dwóch osiach lustro, które pozwoli na celowanie w wybrane obszary i skanowanie obszaru 100×100 km.