我们之所以能够观察周围的世界是因为眼睛可以探测到可见光——电磁辐射的一种。但是，在地球和外太空中的其它物体，会辐射出肉眼无法看见的其它不同类型的电磁辐射，比如射电波。所有电磁辐射的综合就是电磁波谱：电磁波谱。（© NASA）
上图右边的电磁波谱包括了高能量的伽玛射线和X射线（波长短，频率高），左边则是低能量的射电波和微波（波长长，频率低），而在图中彩虹般的颜色就是可见光了。大气窗口。（© NASA）
电磁辐射会被地球大气层中的一些气体反射和吸收，这些气体中最重要的有水蒸气、二氧化碳和臭氧。有一些辐射，比如可见光，大部分都会直接穿过大气层。电磁波谱中的这些区域——波长能够穿过大气层——通常被称为“大气窗口”。一些微波甚至可以穿过云层，使它们成为传输卫星通讯信号的最佳波段。
电磁波谱各个波段下都有相应的望远镜，当然不止这些。（© NASA）
在地面上最常见的大型望远镜都是光学望远镜和射电望远镜，最近红遍大江南北的FAST望远镜就是世界上最大的射电望远镜。除此之外，科学家还会发射紫外、X-射线和伽玛射线望远镜等到太空去，因为大气层对这些波段并不透明。而红外望远镜则可以在地面、空中以及太空。不同的望远镜也都有各自的科学目标，比如，FAST的科学目标是探索宇宙起源和演化、观测脉冲星、探测星际分子，以及寻找外星人等等。
注：射电是天文学里独有的叫法，其它学科里一般叫微波和无线电波。位于中国贵州的“天眼”FAST，是世界上最大的射电望远镜。望远镜越大，采集的光也越多，就能够看得越远越深。
为什么我们要建造不同波段的望远镜？换句话说，如果我们以不同的波长去观测宇宙时会有什么不同吗？是的，当我们通过不同波段的视角去观测宇宙时，它们所观测到的现象也会很不同，这有助于我们获取的宇宙信息越全面。因此为了探索宇宙，天文学家研制了各种各样的望远镜来观测宇宙。所有的望远镜，其实都是对电磁波谱各波段的观测。