Радиотелескоп регистрирует радиоволны, излучаемые небесными объектами. Он выглядит как большая тарелка, но работает иначе, чем оптический телескоп. Вместо стеклянных линз или зеркал он использует металлическую поверхность для сбора радиоволн и фокусировки их на приемнике. Приемник усиливает сигнал и передает его на компьютер для обработки.

Радиотелескопы могут вести наблюдения как днем, так и ночью, и на них не влияют облака. Они способны обнаруживать объекты, невидимые в видимом свете, включая холодные газовые облака, пульсары и космическое микроволновое фоновое излучение. Они также могут проникать сквозь пыль, блокирующую оптические телескопы, открывая центры галактик и места рождения звезд.

Самый большой радиотелескоп с одной антенной — это пятисотметровый сферический телескоп (FAST) в Китае. Самая мощная система — это Очень большая антенная решетка (Very Large Array) в Нью-Мексико, которая объединяет 27 антенн для достижения разрешения, сравнимого с гораздо более крупным инструментом. Телескоп Event Horizon Telescope объединил радиоантенны по всему миру для получения изображения черной дыры.

Радиоастрономия зародилась случайно. В 1932 году Карл Янский, изучая помехи в трансатлантической радиосвязи, обнаружил сигнал, исходящий из Млечного Пути. Он открыл радиоизлучение из галактики, и так родилась новая ветвь астрономии.