Les radiotélescopes permettent de révéler des objets ou des composants de certains objets invisibles à d’autres longueurs d’ondes. Ils permettent surtout d’observer le composant le plus répandu dans l’univers : l’hydrogène neutre qui émet à la longueur d’onde de 21 cm. L'astronomie millimétrique permet d'observer les molécules complexes présentes dans le milieu interstellaire.