由於宇宙實在是太寬廣，以我們目前的技術，要把觀測儀器發送到太陽系以外的地方，需要很久很久很久之後才能抵達。所以除了幾個距離地比較近的太陽系天體，曾經有我們的觀測儀器造訪過之外，飛得最遠的航海家號太空船，現在也才到達最近的恆星一半距離而已。因此，宇宙中各個天體所輻射出來的電磁波，就是我們觀測宇宙最重要的資訊。怎樣利用各種不同的物理原理來分析這些電磁波，讓我們對宇宙有更多認識，就是我們過去一直努力的方向。
在這個小節裡，我們先從恆星看起來亮或不亮的觀測出發，看天體所輻射出的電磁波能量、我們接收到的電磁波能量、以及天體與我們之間距離的關係。接下來我們會從不同天體所輻射出電磁波的能量分布不同，來推論天體的溫度，是過去應用電磁波來分析天體特性的一個重要突破。最後，我們根據不同電磁波所代表不同天體的特性，進一步以特定電磁波的觀測揭開宇宙中更多不為人知的精彩故事。
隨著科技的發展，我們不僅在有限的觀測資訊和地球先天的觀測條件限制下，發展出更多更好的觀測技術。前幾年我們甚至建置完成重力波的觀測設備，獲得了電磁波以外的另一種觀測資訊。相信在可見的未來，透過各位同學的大腦和雙手，還能夠發展出更多理論基礎和觀測技術，持續提升我們探索宇宙的能力，為人類前進浩瀚的宇宙奠定基礎。
