Teleskopy nieoptyczne badają światło z nieba przy innych długościach fali niż światło widzialne. Istnieje wiele różnych typów do badania nadchodzących fal radiowych, mikrofal, promieniowania podczerwonego i bliskiej podczerwieni, promieniowania ultrafioletowego, Promienie X i gamma.
Każda sekcja spektrum światła zawiera informacje, których w innym przypadku nie można było wykryć. Na przykład radioastronomia została wykorzystana do poszukiwania życia pozaziemskiego i była odpowiedzialna za odkrycie pulsarów. Astronomia mikrofalowa wykryła resztki ciepła z Wielkiego Wybuchu. Inne teleskopy całkowicie opuszczają widmo elektromagnetyczne, skupiając się na wykrywaniu neutrin lub naładowanych cząstek w wietrze słonecznym. Każda z tych metod otwiera nowe okno badań kosmosu i rozwija dane, których nigdy nie były w stanie osiągnąć teleskopy optyczne.
