Μια ομοαξονική κεραία χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή κυμάτων ραδιοσυχνοτήτων (RF) σε συγκεκριμένη συχνότητα μεταξύ ηλεκτρονικών συσκευών, όπως συστήματα παγκόσμιων εντοπισμού θέσης (GPS), ασύρματα τηλέφωνα, συστήματα ασύρματου τοπικού δικτύου (WLAN) και συστήματα επικοινωνίας σε κτίρια, σήραγγες, μονάδες δημόσιων συγκοινωνιών και για υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης. Ο σκοπός της κεραίας είναι να θωρακίσει και να κατευθύνει ένα συγκεκριμένο σήμα ραδιοσυχνοτήτων έτσι ώστε να φτάσει στον προορισμό του με τη μεγαλύτερη ισχύ και τη λιγότερη παραμόρφωση ή παρεμβολή από άλλα σήματα. Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ομοαξονική κεραία στις Ηνωμένες Πολιτείες (ΗΠΑ) κατατέθηκε το 1937 από τον Arnold B. Bailey ενώ εργαζόταν για τα Bell Telephone Laboratories.
Τα κύρια χαρακτηριστικά των ομοαξονικών κεραιών είναι ότι έχουν χαμηλή εξασθένηση ή απώλεια σήματος λόγω σύζευξης. Είναι και τα δύο δυνατά και σταθερά. και είναι εύκολο να εγκατασταθούν. Οι απαιτήσεις εγκατάστασης περιλαμβάνουν τη διατήρηση της κεραίας τουλάχιστον 4 ίντσες (περίπου 10 cm) μακριά από τους τοίχους, τη χρήση μη μεταλλικών και μη αγώγιμων σφιγκτήρων για τη συγκράτηση της κεραίας στη θέση της, την αποφυγή μεταλλικών κατασκευών κοντά στην κεραία και την παροχή προστασίας από τη σκόνη και βρωμιά. Οτιδήποτε κατακάθεται στο περίβλημα της ομοαξονικής κεραίας μπορεί τελικά να προκαλέσει παραμόρφωση ή απώλεια σήματος.
Η σωληνοειδής κεραία που χρησιμοποιείται πιο συχνά αποτελείται από έναν εσωτερικό αγωγό, ένα ομόκεντρο διηλεκτρικό, έναν εξωτερικό αγωγό, μια ταινία φραγμού μαρμαρυγίας και ένα εξωτερικό περίβλημα. Οι εσωτερικοί αγωγοί είναι κατασκευασμένοι από συμπαγή χαλκό ή σύρμα αλουμινίου με επικάλυψη χαλκού και οι εξωτερικοί αγωγοί είναι συνήθως χάλκινοι σωλήνες ή επικαλυπτόμενες, λειανθείσα και σχισμή ταινία χαλκού. Μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών αγωγών, το ομόκεντρο διηλεκτρικό είναι ένας πυρήνας αφρού που παρέχει προστασία από ατυχήματα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λήψη και τη μετάδοση του σήματος. Τα σήματα ραδιοσυχνοτήτων που μεταδίδονται μέσω του χαλκού προκαλούν τη θέρμανση του χαλκού, επομένως η ταινία φράγματος μαρμαρυγίας προστατεύει την κεραία από υπερθέρμανση που μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση του σήματος. Το εξωτερικό περίβλημα είναι κατασκευασμένο από εύκαμπτο θερμοπλαστικό πολυαιθυλένιο που δρα ως επιβραδυντικό πυρκαγιάς.
Δεδομένου ότι η κατασκευή είναι πολύ παρόμοια, τα ομοαξονικά καλώδια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως ομοαξονικές κεραίες. Οι ομοαξονικές κεραίες, ωστόσο, έχουν μερικές διαφορές από τα βασικά χαρακτηριστικά του ομοαξονικού καλωδίου. Το εγκάρσιο ηλεκτρικό μαγνητικό κύμα λειτουργίας (TEM) που δημιουργείται και αναπτύσσεται μέσα στην κεραία ακτινοβολεί προς τα έξω, σε αντίθεση με τα τυπικά ομοαξονικά καλώδια. Μικρά κενά ή ανοίγματα στον εξωτερικό χάλκινο αγωγό της κεραίας μπορούν να δημιουργήσουν τον μηχανισμό σύζευξης μεταξύ του εσωτερικού της κεραίας και του εξωτερικού περιβάλλοντος της ομοαξονικής κεραίας.
Οι κεραίες μπορούν να διαμορφωθούν είτε ως λειτουργία σύζευξης είτε ως λειτουργία ακτινοβολίας. Το μέγεθος, η θέση, το σχήμα και η απόσταση των ανοιγμάτων του αγωγού καθορίζουν τους μηχανισμούς σύζευξης της ομοαξονικής κεραίας και τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας. Η λειτουργία σύζευξης σημαίνει ότι τα ανοίγματα βρίσκονται πιο κοντά μεταξύ τους από τη συχνότητα λειτουργίας και ότι η κεραία λειτουργεί σε μεγάλο εύρος συχνοτήτων. Η λειτουργία ακτινοβολίας σημαίνει ότι τα ανοίγματα έχουν περίπου την ίδια απόσταση με τη συχνότητα λειτουργίας και ακτινοβολούν με την απαιτούμενη συχνότητα.