Radioastronomii studiază obiectele cerești ca orice alt astronom, dar o fac diferit. Folosind un radiotelescop, un radioastronom monitorizează obiectele cerești care emit unde radio. Majoritatea astronomilor se limitează în principal la observații pe timp de noapte, dar radioastronomii pot lucra și în timpul zilei. Vizualizarea este importantă pentru acești oameni de știință, dar nu în sensul obișnuit al observației prin lentile optice. În schimb, radioastronomii petrec mult timp urmărind și interpretând grafice.
Astronomia are o istorie captivantă de raportare a descoperirilor atunci când explorează cosmosul. Mulți oameni nu realizează că radioastronomii sunt responsabili pentru multe dintre aceste descoperiri. Una dintre cele mai importante descoperiri în radioastronomie a fost radiația de fond cosmic, care este adesea citată ca dovadă a așa-numitei teorii „big bang”. Undele radio nu sunt împiedicate de praf, așa că radioastronomia este responsabilă pentru determinarea de noi obiecte pe care astronomii în mod normal nu le puteau vedea, dar credeau că sunt acolo.
Concluzia unor astfel de constatări necesită timp și răbdare. Vocația începe cu un radiotelescop, pe care un radioastronom îl folosește pentru a monitoriza acele unde radio care trec prin univers. Funcționând la fel ca un receptor radio, acest tip de telescop folosește o antenă pentru a capta undele radio. Undele radio sunt în general slabe, așa că în radiotelescop este încorporat un receptor sau un amplificator pentru a amplifica semnalele. Recorderele sunt conectate la telescop și vor desena o reprezentare a undelor radio, fie pe hârtie milimetrică cu cerneală, fie, mai frecvent, direct într-un program de calculator.
Ascultarea, cu toate acestea, nu face parte cu adevărat din muncă, cu excepția cazului în care radioastronomul trebuie să verifice interferența de la dispozitivele artificiale care emit unde radio. În loc să asculte statică, un radioastronom monitorizează ieșirea reportofonului pentru a observa undele radio. Monitorizarea acestei ieșiri, un radioastronom folosește programe de calculator pentru a construi o imagine a obiectului pe care îl observă. Uneori, aceasta implică efectuarea de scanări multiple ale unui obiect și suprapunerea graficelor pentru a crea imagini mozaic.
Bazându-se pe unde radio mai degrabă decât pe lumină, un radioastronom nu se limitează la observarea pe timp de noapte. Undele radio pătrund în atmosfera Pământului indiferent de ora din zi, în timp ce lumina de la majoritatea obiectelor cerești este prea slabă pentru a fi văzută în timpul zilei. Principala problemă cu care trebuie să se confrunte un radioastronom sunt undele radio emise de dispozitivele umane, indiferent de ora din zi în care lucrează. Astronomii radio de succes învață să filtreze astfel de statice și să măsoare cu precizie undele radio care sunt emise de obiectele astrale.