Kính thiên văn vô tuyến rất hữu ích trong thiên văn học vì có thể quan sát được sóng vô tuyến bất kỳ lúc nào trong ngày hoặc đêm. Sóng vô tuyến cũng không bị biến dạng bởi bầu khí quyển của Trái đất hoặc bởi khí và bụi.
Không giống như ánh sáng nhìn thấy, sóng vô tuyến không bị các đám mây hấp thụ, vì vậy các nhà thiên văn học có thể quan sát ngay cả khi thời tiết mưa bão. Và trong khi ánh sáng nhìn thấy có phần bị bóp méo bởi bầu khí quyển của Trái đất, thì sóng vô tuyến dài đến mức chúng không bị bóp méo, cho hình ảnh chính xác hơn. Ngoài ra, mặt trời tạo ra rất nhiều sóng trong quang phổ khả kiến, nhưng không nhiều sóng vô tuyến. Do đó, kính thiên văn quang học chỉ có thể hoạt động vào ban đêm, nhưng kính thiên văn vô tuyến có thể hoạt động cả ngày lẫn đêm.
Hầu hết các vật thể trong vũ trụ đều phát ra sóng vô tuyến. Một số rất khó hoặc không thể quan sát được ở các phần khác nhau của quang phổ ánh sáng, bởi vì bụi và khí hấp thụ và làm biến dạng rất nhiều bước sóng khác. Do đó, kính thiên văn vô tuyến là cách thuận tiện nhất mà các nhà thiên văn có thể quan sát những thứ như sự hình thành thiên hà.
Kể từ tháng 1 năm 2015, các kế hoạch đang được thực hiện để kết nối một loạt các kính thiên văn vô tuyến trên toàn thế giới để tạo ra một kính thiên văn lớn bằng Trái đất một cách hiệu quả, được gọi là Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện. Các nhà thiên văn hy vọng sẽ sử dụng Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện để quan sát lỗ đen ở trung tâm của thiên hà Milky Way. Điều này sẽ không thể thực hiện được ở bất kỳ bước sóng nào khác.
