นักดาราศาสตร์วิทยุศึกษาวัตถุท้องฟ้าเหมือนนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ แต่มันทำแตกต่างออกไป การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุนักดาราศาสตร์วิทยุจะตรวจสอบวัตถุท้องฟ้าที่ปล่อยคลื่นวิทยุ นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่มีข้อ จำกัด ในการสังเกตการณ์ในเวลากลางคืนเป็นหลัก แต่นักดาราศาสตร์วิทยุสามารถทำงานได้ในระหว่างวันเช่นกัน การมองเห็นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ แต่ไม่ได้อยู่ในการสังเกตที่คุ้นเคยผ่านเลนส์สายตา แต่นักดาราศาสตร์วิทยุใช้เวลาดูและตีความกราฟเป็นอย่างมาก
ดาราศาสตร์มีประวัติของการค้นพบที่น่าสนใจเมื่อสำรวจจักรวาล หลายคนไม่ทราบว่านักดาราศาสตร์วิทยุมีหน้าที่รับผิดชอบต่อสิ่งที่ค้นพบหลายอย่าง หนึ่งในสิ่งที่ค้นพบที่สำคัญที่สุดในดาราศาสตร์วิทยุคือรังสีพื้นหลังของจักรวาลซึ่งมักถูกอ้างถึงว่าเป็นหลักฐานของทฤษฎีที่เรียกว่า "บิ๊กแบง" คลื่นวิทยุไม่ถูกขัดขวางโดยฝุ่นดังนั้นดาราศาสตร์วิทยุจึงมีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบวัตถุใหม่ ๆ ที่นักดาราศาสตร์ไม่สามารถมองเห็นได้ แต่คิดว่าอยู่ที่นั่น
การสรุปผลการวิจัยดังกล่าวต้องใช้เวลาและความอดทน กระแสเรียกนั้นเริ่มต้นด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุซึ่งนักดาราศาสตร์ใช้ในการตรวจสอบคลื่นวิทยุที่ผ่านเอกภพ ฟังก์ชั่นนี้คล้ายกับเครื่องรับวิทยุกล้องโทรทรรศน์ประเภทนี้ใช้เสาอากาศเพื่อจับคลื่นวิทยุ โดยทั่วไปคลื่นวิทยุจะอ่อนแอดังนั้นเครื่องรับหรือเครื่องขยายเสียงจึงถูกสร้างขึ้นในกล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อให้มีสัญญาณเพียงพอ เครื่องบันทึกจะถูกต่อเข้ากับกล้องโทรทรรศน์และจะนำเสนอคลื่นวิทยุทั้งบนกระดาษกราฟด้วยหมึกหรือโดยทั่วไปลงในโปรแกรมซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์โดยตรง
อย่างไรก็ตามการฟังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของงานเว้นแต่นักดาราศาสตร์วิทยุต้องตรวจสอบการรบกวนจากอุปกรณ์เทียมที่ปล่อยคลื่นวิทยุ นักดาราศาสตร์วิทยุทำการตรวจสอบเอาต์พุตของเครื่องบันทึกเพื่อสังเกตคลื่นวิทยุ การตรวจสอบผลลัพธ์นี้นักดาราศาสตร์วิทยุใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพของวัตถุที่เขาหรือเธอกำลังสังเกตอยู่ บางครั้งสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสแกนวัตถุและซ้อนทับกราฟเพื่อสร้างภาพโมเสก
การใช้คลื่นวิทยุแทนที่จะเป็นแสงนักดาราศาสตร์วิทยุไม่ได้ จำกัด อยู่เพียงแค่การเฝ้าสังเกตเวลากลางคืน คลื่นวิทยุจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นบรรยากาศของโลกโดยไม่คำนึงถึงเวลาของวันในขณะที่แสงจากวัตถุท้องฟ้าส่วนใหญ่มืดเกินไปที่จะรับชมในช่วงเวลากลางวัน ปัญหาหลักที่นักดาราศาสตร์ต้องจัดการคือคลื่นวิทยุที่ถูกปล่อยออกมาจากอุปกรณ์ของมนุษย์โดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลาที่เขาหรือเธอทำงาน นักดาราศาสตร์วิทยุที่ประสบความสำเร็จเรียนรู้ที่จะกรองคลื่นวิทยุที่ถูกปล่อยออกมาจากวัตถุคล้ายดาว
