Radio astronomi proučavaju nebeska tijela kao i svaki drugi astronom, ali to rade drugačije. Koristeći radio teleskop, radio astronom prati nebeska tijela koja emitiraju radio valove. Većina astronoma uglavnom je ograničena na promatranje noću, ali radio astronomi mogu raditi i danju. Vizualizacija je važna ovim znanstvenicima, ali ne u uobičajenom smislu promatranja kroz optičke leće. Umjesto toga, radio astronomi provode puno vremena gledajući i tumačeći grafikone.
Astronomija ima zadivljujuću povijest izvještavanja o nalazima prilikom istraživanja kozmosa. Mnogi ljudi ne shvaćaju da su radioastronomi odgovorni za mnoga od tih otkrića. Jedno od najvažnijih otkrića u radioastronomiji bilo je kozmičko pozadinsko zračenje, koje se često navodi kao dokaz takozvane teorije “velikog praska”. Radio valove ne ometa prašina, pa je radioastronomija odgovorna za utvrđivanje novih objekata za koje astronomi inače nisu mogli vidjeti, ali su mislili da su tamo.
Zaključivanje takvih nalaza zahtijeva vrijeme i strpljenje. Poziv počinje radioteleskopom, kojim radioastronom prati te radio valove koji prolaze svemirom. Funkcionirajući slično kao radio prijemnik, ova vrsta teleskopa koristi antenu za hvatanje radio valova. Radio valovi su općenito slabi, pa je prijemnik ili pojačalo ugrađeno u radio teleskop za pojačavanje signala. Rekorderi su spojeni na teleskop i crtat će prikaz radio valova, bilo na milimetarskom papiru tintom ili, češće, izravno u računalni softverski program.
Slušanje, međutim, zapravo nije dio posla, osim ako radioastronom ne treba provjeriti ima li smetnji od umjetnih uređaja koji emitiraju radio valove. Umjesto da sluša statiku, radio astronom prati izlaz rekordera kako bi promatrao radio valove. Prateći ovaj izlaz, radio astronom koristi računalne programe kako bi izgradio sliku objekta koji on ili ona promatra. Ponekad to uključuje višestruko skeniranje objekta i preklapanje grafova za stvaranje mozaičnih slika.
Oslanjajući se na radio valove, a ne na svjetlost, radio astronom nije ograničen na noćno promatranje. Radio valovi prodiru u Zemljinu atmosferu bez obzira na doba dana, dok je svjetlost većine nebeskih objekata preslaba da bi se mogla vidjeti tijekom dana. Glavni problem s kojim se radio astronom mora nositi jesu radio valovi koje emitiraju ljudski uređaji, bez obzira na doba dana kada radi. Astronomi uspješnih radija uče filtrirati takvu statiku i precizno mjeriti radio valove koji se emitiraju iz astralnih objekata.