力波偏振的测量可以让科学家得知其轨道倾斜度，而这类有关波源运动的宏观信息是无法从电磁辐射观测中取得的。重力波波长一般是波源尺寸的几个数量级以内，而不像电磁波一样波长比波源尺寸小很多。这使得重力波天文学通常不能像电磁波天文学那样对波源进行拍照成相，而是类似声波直接从波形分析波源的性质。许多重力波源很难或根本无法通过电磁辐射直接观测到（例如黑洞），反之亦然。由于暗物质佔星系物质的绝大部份，而且不发出任何电磁波，所以重力波天文学对这些暗物质的观测和研究具有重要意义。重力波的另一特点在于它几乎不与物质进行交互作用。