Radijski astronomi preučujejo nebesne objekte kot vsi drugi astronomi, vendar to počnejo drugače. Z radijskim teleskopom radijski astronom spremlja nebesne objekte, ki oddajajo radijske valove. Večina astronomov je v glavnem omejena na opazovanje ponoči, radijski astronomi pa lahko delajo tudi podnevi. Vizualizacija je za te znanstvenike pomembna, vendar ne v običajnem smislu opazovanja skozi optične leče. Namesto tega radijski astronomi porabijo veliko časa za gledanje in interpretacijo grafov.
Astronomija ima zanimivo zgodovino poročanja o ugotovitvah pri raziskovanju kozmosa. Mnogi ljudje se ne zavedajo, da so za mnoge od teh ugotovitev odgovorni radijski astronomi. Ena najpomembnejših najdb v radioastronomiji je bilo kozmično sevanje ozadja, ki ga pogosto navajajo kot dokaz tako imenovane teorije »velikega poka«. Radijske valove ne ovira prah, zato je radijska astronomija odgovorna za ugotavljanje novih objektov, za katere astronomi običajno niso mogli videti, a so mislili, da so tam.
Sklepanje takšnih ugotovitev zahteva čas in potrpežljivost. Poklic se začne z radijskim teleskopom, ki ga radijski astronom uporablja za spremljanje radijskih valov, ki prehajajo skozi vesolje. Ta vrsta teleskopa, ki deluje podobno kot radijski sprejemnik, uporablja anteno za zajemanje radijskih valov. Radijski valovi so na splošno šibki, zato je v radijski teleskop vgrajen sprejemnik ali ojačevalnik za ojačanje signalov. Rekorderji so priključeni na teleskop in bodo narisali prikaz radijskih valov, bodisi na milimetrski papir s črnilom ali pogosteje neposredno v računalniški program.
Poslušanje pa v resnici ni del dela, razen če mora radijski astronom preveriti motnje umetnih naprav, ki oddajajo radijske valove. Namesto poslušanja statike radijski astronom spremlja izhod snemalnika in opazuje radijske valove. Pri spremljanju tega izhoda radijski astronom uporablja računalniške programe za izdelavo podobe predmeta, ki ga opazuje. Včasih to vključuje večkratno skeniranje predmeta in prekrivanje grafov za ustvarjanje mozaičnih slik.
Radijski astronom, ki se zanaša na radijske valove in ne na svetlobo, ni omejen na nočno opazovanje. Radijski valovi prodirajo v zemeljsko atmosfero ne glede na čas dneva, medtem ko je svetloba večine nebesnih objektov premočna, da bi jo bilo mogoče videti podnevi. Glavni problem, s katerim se mora soočiti radijski astronom, so radijski valovi, ki jih oddajajo človeške naprave, ne glede na čas dneva, ko dela. Astronomi uspešnih radijskih postaj se naučijo filtrirati takšno statiko in natančno meriti radijske valove, ki jih oddajajo astralni objekti.