表面观测，称之大气窗口，有的则须要在高海拔甚至在地球大气层以外才能有效观测。
射电天文学.射电天文学利用波长超过1毫米左右的电磁辐射进行观测。和其他类型的观测天文学领域不同的是，射电天文学所观测的无线电波可以视为波，而不是单独的光子，所以相对较短波长的辐射更容易测定波幅和相位。尽管天体自身的热辐射也会发出无线电波，但是绝大部分的无线电波都是同步辐射所致，也就是电子在磁场中运动时发出的辐射。此外，还有星际气体所产生的某些谱线，也处于无线电波的波长范围内，特别是氢的21cm谱线。