Las imágenes nocturnas se han empleado desde la década de los 90, permitiendo estudiar dinámicas de asentamientos urbanos. La generación de censos poblacionales regularmente es un proceso costoso, por ende no pueden ser replicados constantemente. Por esta razón se presenta como alternativa el uso de imágenes DMSP-OLS para determinar las trayectorias de crecimiento poblacional de las cuatro principales ciudades colombianas. Dichas trayectorias fueron estimadas a partir de los valores digitales de píxel de las imágenes antes y después de la calibración temporal, así como con los datos de la radiancia relativa. Las estimaciones de Cali y Barranquilla resultaron cercanas a las trayectorias de crecimiento poblacional proyectadas por el DANE para el año 2005, por el contrario, los datos en Bogotá y Medellín presentaron distorsiones que sobreestimaron los tamaños poblacionales. Los hallazgos reafirman el potencial de dichas imágenes para monitorear las dinámicas poblacionales en Colombia.