I telescopi a raggi gamma utilizzano speciali rivelatori per misurare la radiazione gamma dalle stelle. A differenza dei telescopi convenzionali, i telescopi a raggi gamma non scattare fotografie o utilizzare l'ottica. Invece, creano mappe di sorgenti gamma basate su dove gli astronomi le puntano. I dati raccolti offrono una visione unica dell'universo.
Poiché la luce visibile rappresenta una piccola porzione dello spettro elettromagnetico, gli astronomi hanno iniziato a utilizzare altri strumenti per osservare e misurare l'universo. All'estremità dello spettro, i radiotelescopi hanno rilevato radiazioni invisibili dalle galassie e hanno scoperto quasar. Quando la missilistica cominciò ad evolversi, gli astronomi costruirono speciali telescopi per osservare la radiazione infrarossa di stelle e galassie sopra l'atmosfera terrestre. Telescopi a raggi X e raggi gamma seguiti nei primi anni '60.
I telescopi a raggi gamma funzionano su satelliti e trasportano speciali rilevatori sintonizzati per misurare raggi gamma ad alta energia a vari livelli di energia. Gli astronomi mirano il satellite a potenziali sorgenti di raggi gamma e mappano i dati risultanti. A volte, i dati vengono filtrati per rimuovere le radiazioni gamma a basso livello e rivelare emissioni significative. Le radiazioni gamma provenienti da supernova, ipernove e quasar forniscono all'astronomia dati preziosi sulla materia extragalattica in condizioni estreme. Le radiazioni da buchi neri e altri oggetti densi forniscono anche indizi sulla struttura dell'universo. Una recente scoperta nella Via Lattea del telescopio spaziale Gamma-raggio di Fermi mostra gigantesche "bolle" di raggi gamma che provengono da un oggetto denso, aggiungendo la prova che un enorme buco nero è al centro della galassia.
