Un radiotelescopio es un instrumento capaz de captar ondas de radio procedentes de objetos celestes, es decir, de una parte del espectro electromagnético, la cual no es percibible en forma natural por un ser humano; esta es la diferencia fundamental de un radiotelescopio con un telescopio óptico, pues éstos últimos captan las ondas de luz, que mayormente sí puede percibirla un ser humano. Por esta razón, la forma de un radiotelescopio no ocupa espejos ni está montado dentro de una cúpula, sino que usualmente consiste en un plato de forma parabólica (también llamada "antena") de gran tamaño, el cual análogamente al espejo de un telescopio óptico, concentra y focaliza las ondas de radio recibidas y las traduce en información, mediante aparatos que amplifican y registran esta señales. Las antenas parabólicas están formadas por un entramado metálico parabólico, con una malla de tela metálica. Su poder resolutivo, análogamente a los telescopios ópticos, viene dado por la relación entre la longitud de onda y el diámetro de la parábola.

Principales ventajas.

En 1932 Karl Jansky, especialista en radio, descubrió que ciertos ruidos e interferencias captadas por las radios tenían origen astronómico. Desde esa fecha, la radioastronomía ha avanzado enormemente en la captación de ondas de radio, pues la luz visible sólo corresponde a una pequeña parte de la energía que emiten los objetos astronómicos. Así, los radiotelescopios tienen la ventaja de permitirnos estudiar el Universo de un modo netamente distinto. El estudio de las ondas de radio, en otras palabras, implica conocer procesos en cuerpos celestes imperceptibles si únicamente nos limitamos a observar sus emisiones luminosas. Asimismo, la emisión de ondas de radio se asocia fuertemente a procesos de evolución estelar y otros muy violentos y/o energéticos, como las radiogalaxias; por esta razón, la radioastronomía es muy útil en la comprensión de cómo se forman las grandes estructuras del Universo, como las galaxias, y violentos procesos astrofísicos que ocurren bajo ciertas condiciones. También ha tenido un rol protagónico en descubrimientos de objetos exóticos como quasares y pulsares, y dado importantes avances al estudio cosmológico, al poder detectar la radiación de fondo cósmico como evidencia para la teoría del Big Bang.

Los radiotelescopios varían ampliamente, pero todos ellos tienen dos componentes básicos: una gran antena parabólica, y un radiómetro con receptor de radio. La sensibilidad del radiotelescopio, esto es, la habilidad para detectar débiles fuentes de radio depende del área y la eficiencia de la antena, de la sensibilidad del receptor empleado para amplificar y detectar la señal, y la duración de la observación. Los radiotelescopios tienen antenas muy grandes y sólo emplean los receptores más sensibles. Más aún, las débiles fuentes astronómicas son fácilmente enmascaradas por las interferencias terrestres, por lo que se realizan grandes esfuerzos encaminados a proteger los radiotelescopios de las interferencias producidas por el hombre.

Utilización.

Los radiotelescopios son muy versátiles y algunos permiten operar tanto en longitudes de onda milimétrica como submilimétrica del espectro, lo cual amplía la cantidad de información que pueden recibir estos aparatos desde distintas regiones del espacio. Se espera que con los radiotelescopios más modernos puedan incluso captarse los primeros momentos del Universo, así como objetos que no pueden detectarse en astronomía óptica. Uno de los radiotelescopios más famosos es el de Arecibo, en Puerto Rico, el cual por mucho tiempo fue el más grande del mundo, y que también ha adquirido cierta popularidad por ser usado, entre otras aplicaciones, en la búsqueda de señales de radio provenientes de inteligencia extraterrestre. Actualmente, en los modernos radiotelescopios, se usa una técnica de interferometría análoga a la astronomía óptica (donde se combina la luz recibida por varios telescopios para formar una sola imagen); las señales captadas por conjuntos de radiotelescopios también pueden combinarse, para lograr captaciones únicas de alta resolución.