人類用肉眼能看到的可見光感知宇宙。然而，對於宇宙來說，還有比我們利用可見光看到的更多的東西，這些可見光來自恆星、行星、星雲和星系。宇宙中的這些物體和事件也會釋放出其他形式的輻射，包括無線電輻射。這些自然信號填補了宇宙中一個重要的部分，即宇宙中的物體是如何以及為什麼會像它們那樣運行的。
天文學中的無線電波
無線電波是電磁波（光），但我們看不見。它們的波長在1毫米（千分之一米）到100公裡（一公裡等於1000米）之間。就頻率而言，這相當於300吉赫茲（1吉赫茲等於10億赫茲）和3千赫茲。赫茲是常用的頻率測量單位。一赫茲等於一個頻率周期。所以，一個1赫茲的信號是每秒一個周期。大多數宇宙物體每秒發射數百到數十億個周期的信號。
人們經常把「無線電」發射與人們能聽到的東西混淆。這很大程度上是因為我們使用無線電進行通信和娛樂。但是，人類不會「聽到」來自宇宙物體的無線電頻率。我們的耳朵可以感知20赫茲到16000赫茲（16千赫）的頻率。大多數宇宙物體的發射頻率都是兆赫，遠高於耳朵聽到的頻率。這就是為什麼射電天文學（包含X射線、紫外線和紅外線）經常被認為揭示了一個我們既看不著也聽不見的「不可見」宇宙。
宇宙中無線電波的來源
無線電波通常由宇宙中的高能天和活動發射。太陽是地球以外最近的無線電發射源。木星也會發出無線電波，土星也會發出無線電波。
太陽系外和銀河系外最強大的無線電發射源之一來自活動星系（Agn）。這些動態天體的核心是超大質量黑洞。此外，這些黑洞將產生巨大的物質噴流，這些物質會隨著無線電發射而發光。在無線電頻率上，它們往往能超過整個星系。
脈衝星，或旋轉的中子星，也是無線電波的強大來源。當大質量恆星以超新星的形式毀滅過程中，就會誕生這些強大而稠密的物體。在極限密度方面，它們僅次於黑洞。由於強大的磁場和快速的旋轉速度，這些物體發射出廣譜的輻射，它們在無線電中特別「耀眼」。像超大質量黑洞一樣，強大的射電射流是由磁極或旋轉的中子星發出的。
許多脈衝星因為它們的強無線電發射，被稱為「無線電脈衝星」。事實上，來自費米伽馬射線太空望遠鏡的數據顯示了一種新的脈衝星，這種脈衝星在伽馬射線中最強，而不是更常見的無線電。它們誕生過程是一樣的，但是它們的射線告訴我們更多關於每種物體所涉及的能量。
超新星殘骸本身可能是無線電波特別強的發射器。蟹狀星雲以其無線電信號而聞名，文學家喬斯林貝爾（JocelynBell）是通過研究無線電信號確定它的存在。
射電天文學
射電天文學是研究空間中發射無線電頻率的物體和過程。迄今為止檢測到的每一個源頭都是自然發生的。在地球上，這些輻射是由射電望遠鏡收集的。這些是大型儀器，因為探測器面積必須大於可探測波長。由於無線電波可以大於一米（有時大得多），所以範圍通常超過幾米（有時30英尺寬或更大）。一些波長可以像山一樣大，因此天文學家們已經建造了一個擴展的射電望遠鏡陣列。
與波的大小相比，收集區域越大，射電望遠鏡的角解析度就越好。（角解析度是指成像系統或系統的一個部件的分辨能力。即成像系統或系統元件能有差別地區分開兩相鄰物體最小間距的能力。）
無線電幹涉測量
由於無線電波可以有很長的波長，標準射電望遠鏡需要非常大才能獲得任何精度。但是，由於建造體育場大小的射電望遠鏡成本高昂（特別是如果你想讓它們有任何轉向能力的話），需要另一種技術來達到預期的效果。
無線電幹涉測量是在20世紀40年代中期發展起來的，它的目標是實現高精度的坐標角解析度，這種解析度可以從非常大的蝶形天線中獲得，而且不需要花費任何費用。天文學家通過使用多個相互平行的蝶形探測器來實現這一點。每個人和其他人在同一時間研究同一個對象。
這些望遠鏡協同工作，有效地起到了一個巨大望遠鏡的作用，其大小相當於整個探測器組的大小。例如，非常大的基線陣列具有相距 8，000 英裡的探測器。理想情況下，一組不同間隔距離的射電望遠鏡將協同工作，以優化收集區域的有效大小，並提高儀器的解析度。
隨著先進通信和定時技術的發明，人們已經可以使用彼此相距很遠的望遠鏡（從全球各地的不同點，甚至在地球軌道上）。這項技術被稱為甚長基線幹涉測量（VLBI），它顯著提高了單個射電望遠鏡的性能，並幫助研究人員探測宇宙中一些最有活力的天體。
無線電與微波輻射的關係
無線波段也與微波波段（1毫米至1米）重疊。實際上，通常被稱為射電天文學的，實際上是微波天文學，儘管一些射電儀器確實檢測到的波長遠遠超過1米。
混亂的根源來自這裡，因為一些出版物將單獨列出微波波段和無線電波段，而其他出版物將簡單地使用術語「無線電」包括經典無線電波段和微波波段。