Selv om enkelte radiobølger skapes av astronomiske objekter i form av termisk stråling, er den største delen av observerte radiobølger i form av synkrotronstråling. Denne dannes av elektroner som akselereres til ekstremt høye hastigheter, og som går gjennom magnetfelt som bøyer av deres baner. I tillegg til denne, kommer en rekke spektrallinjer fra interstellar gass, blant annet hydrogenlinjen ved 21 cm, som er synlig ved radiobølgelengder.