ابزاري كه براي مشاهده راديويي آسمان مورد استفاده قرار ميگيرد را تلسكوپ راديويي مينامند كه از نظر ساختار كلي بسيار شبيه يك راديوي معمولي عمل ميكند، بدين معني كه همانند راديوهاي معمولي از يك آنتن، يك آمپلي فاير و يك آشكارساز تشكيل شده است. در تلسكوپهاي راديويي نيز همانند آنچه در مورد همتاي نوري آنها صادق است، بزرگ بودن سطح جمعآوري كننده امواج از دو جنبه مفيد ميباشد. اول آنكه توان جمعآوري امواج براي رصد منابع ضعيف و يا خيلي دور افزايش مييابد و دوم اينكه توان تفكيك نسبت مستقيمي با قطر بشقاب آنتن دارد. هر چه، قدرت تفكيك تلسكوپي بيشتر باشد، توانايي آن براي جداسازي جزييات تصوير افزايش خواهد يافت. قدرت تفكيك تلسكوپها رابطه تنگاتنگي با سطح جمعآوري كننده امواج و طول موج آنها دارد. هر جه سطح جمعآوري كننده بزرگتر و طول موج امواج الكترومغناطيسي كوچكتر باشند، قدرت تفكيك تلسكوپ افزايش مييابد. مشكل تلسكوپهاي راديويي از اينجا شروع ميشود كه قدرت تفكيك يك تلسكوپ با طول موج دريافتي نسبت عكس دارد. تلسكوپهاي راديويي در مقابل همتايان نوري خود كه موظف به جمعآوري و آشكارسازي امواجي در محدوده طول موج 4-10 تا 5-10 سانتيمتر ميباشند، ميبايستي امواجي با دامنه وسيع طول موج، از يك ميليمتر تا چندين متر را جمعآوري نمايند. اين امر باعث ميشود كه توان تفكيك اين گونه از تلسكوپها به شدت كاهش پيدا كند. براي مثال قدرت تفكيك يك تلسكوپ نوري 50 سانتيمتري، 2/0 ثانيه قوسي است، در حالي كه قدرت تفكيك يك تلسكوپ راديويي به خصوص، با همين قطر دهانه 138 درجه خواهد بود. اگر بدانيم كه قرص كامل ماه در آسمان تنها 5/0 درجه قوسي است ميفهميم كه چنين تلسكوپي عملاً كارايي ندارد. چنين تلسكوپي ماه را اصلاً نميتواند ببيند. اما از سوي ديگر و باز هم به دليل طول موجهاي متفاوتي كه اين دو گونه تلسكوپ در محدوده آنها رصد مينمايند، ساخت بشقابهاي آنتن يك راديو تلسكوپ بسيار سادهتر از ساخت يك آينه و يا عدسي است. صاف بودن سطح يك بازتاب كننده خوب، رابطه مستقيمي با طول موجِ امواجي دارد كه بايد از سطح آن بازتابيده شوند. ميتوان فرض كرد، زماني بازتاب كنندهاي مورد قبول خواهد بود كه قطر يا ضخامت هيچكدام از خُلَل و فَرجهاي روي آن از 05/0 طول موج مورد نظر بيشتر نباشد، بنابراين بشقاب آنتني كه قرار است براي امواجي به طول موج حداقل 20 سانتيمتر، ساخته شود، مجاز به داشتن ناهمواريهايي تا قطر 1 سانتيمتر است. اين مقدار ناهمواري كه براي بشقاب تلسكوپ راديويي مجاز به شمار ميرود، براي آينه يك تلسكوپ نوري فاجعه به حساب آمده و عملاً آن را غير قابل استفاده مينمايد به دليل گفته شده است كه ميتوان راديوتلسكوپهايي با يك بشقاب 300 متري ساخت، كاري كه در مورد تلسكوپهاي نوري به يك معجزه شباهت دارد. براي اينكه مقايسهاي كرده باشيم، بد نيست بدانيد كه اگر ميشد يك تلسكوپ نوري، با آينه 300 متري ساخت، قادر بوديم ستاره شعراي يماني را به وضوح و پرنوري يك قرص ماه كامل مشاهده نماييم مزيت عمده استفاده از امواج راديويي براي مشاهده آسمان، اين است كه حتي در نور روز و هواي ابري نيز ميتوان رصد را ادامه داد مجموعهاي از چند راديو تلسكوپ به نسبت كوچكتر، با كمك هدايت كنندههاي كامپيوتري در جهت خاصي تنظيم شده و سيگنالهاي دريافتي از آنها آناليز ميشود تا تصوير واحد و واضحي به دست آيدبا استفاده از الگوريتمهاي رياضي و توجه به فواصل زماني دريافت سيگنالها، ميتوان موقعيت منبع راديويي را با دقت بسيار خوبي تخمين زد. هر چه فاصله تلسكوپها از يكديگر بيشتر باشد، اختلاف زماني و در نتيجه دقت اندازهگيري افزايش خواهد يافت. . . نمونهاي از اين گونه تلسكوپها، مجموعهاي با نام "آرايه خيلي بزرگ" (VLA) ميباشد كه در نيومكزيكوي آمريكا قرار دارد و طول خط مبناي آن 36 كيلومتر است اين مجموعه عظيم از 27 عدد تلسكوپ با قطر بشقاب 25 متر تشكيل شده است. آنتنها روي ريلهايي قرار گرفتهاند كه به دانشمندان اجازه ميدهد بتوانند آنها را در انواع چيدمانهاي مختلف تنظيم نمايند.
