Os radiotelescópios são úteis na astronomia porque as ondas de rádio podem ser observadas a qualquer hora do dia ou da noite. As ondas de rádio também não são distorcidas pela atmosfera terrestre ou por gás e poeira.
Ao contrário da luz visível, as ondas de rádio não são absorvidas pelas nuvens, então os astrônomos podem fazer observações mesmo durante o tempo tempestuoso. E embora a luz visível seja um pouco distorcida pela atmosfera da Terra, as ondas de rádio são tão longas que não são distorcidas, dando uma imagem mais precisa. Além disso, o sol produz muitas ondas no espectro visível, mas não muitas ondas de rádio. Por causa disso, os telescópios ópticos podem operar apenas à noite, mas os radiotelescópios podem operar dia e noite.
A maioria dos objetos no universo emite ondas de rádio. Alguns são difíceis ou impossíveis de observar em diferentes partes do espectro de luz, porque a poeira e o gás absorvem e distorcem muitos outros comprimentos de onda. Conseqüentemente, os radiotelescópios são a maneira mais conveniente de os astrônomos observarem coisas como a formação de galáxias.
A partir de janeiro de 2015, planos estão sendo feitos para conectar uma série mundial de radiotelescópios para criar efetivamente um telescópio tão grande quanto a Terra, chamado Event Horizon Telescope. Os astrônomos esperam usar o Event Horizon Telescope para observar o buraco negro no centro da Via Láctea. Isso não seria possível em nenhum outro comprimento de onda.
