La astronomía milimétrica u observación milimétrica consiste en estudiar longitudes de onda del orden del milímetro con ayuda de radiotelescopios con el fin de recoger información sobre el medio interestelar, así como sobre los objetos que lo constituyen.
La materia esencial del universo es fría (algunas decenas de grados kelvins: es decir aproximadamente −250 °C), por lo que esa materia no emite luz visible.
Por eso la utilización de telescopios ópticos no permite descubrir todos los elementos que componen nuestro universo.
Esa fue la razón por la que nacieron los radiotelescopios.
He aquí sus principales objetivos : Con el fin de llevar a cabo estas investigaciones, los astrónomos disponen dos tipos de radiotelescopios : los normales y los interferométricos (cobertura de varias antenas)