En realidad el fuerte de ArcGIS no es el análisis de imágenes satelitales. Lo que puedes hacer es crear huecos en los espacios que poseen nubes, luego rellenar con datos una imagen (anterior) que no contenga nubes, no olvides dejar una zona de traslape. Puedes hacerlo en Envi o PCI Geomatics.
Si en realidad lo deseas hacer con ArcGIS, primero haces los huecos, sacas de otra imagen las zonas de relleno. Para combinar las capas puedes usar las herramientas del panel Image Analysis, seleccionas ambas imágenes, en Processing usas el botón Mosaic pero usando un filtro (Max o Mean, dependiendo de los valores que deseas conservar en la zona de traslape).