Onsala rymdobservatorium är den svenska nationella anläggningen för radioastronomi. Målsättningen för observatoriet är att tillhandahålla observationsresurser av världsklass för de svenska och internationella astronomiska samfunden. Observatoriet driver två radioteleskop i Onsala, och är en av tre partner i APEX (Atacama Pathfinder Experiment), ett submillimeter-teleskop på 5000 meters höjd i Chile. Tillsammans med forskargruppen Global miljömätteknik är observatoriet ansvarigt för de vetenskapliga undersökningarna med Odin-satelliten. Utveckling av nya mottagare är en annan viktig del av observatoriets verksamhet.

I Onsala finns två stora radioteleskop. Millimetervågsteleskopet med 20 meter diameter, omgivet av en radom, är utrustat med mottagare för flera frekvensband upp till 116 GHz. Teleskopet används för astronomiska observationer både som ett fristående teleskop och tillsammans med radioteleskop i Europa och övriga världen för högupplösande långbasinterferometri (VLBI). VLBI-tekniken används dessutom för geodetiska observationer för att studera till exempel jordskorpans dynamik. Onsalas decimetervågsteleskop med 25 meter diameter används både för astronomisk VLBI och som ett fristående teleskop. Vid observatoriet finns också utrustning för rymdgeodesi (till exempel GPS-mottagare), och en station för radioaeronomi som övervakar gaser i jordens atmosfär.

Onsala rymdobservatorium driver två utvecklingslaboratorier, i Onsala och på Chalmersområdet (MC2). Laboratorierna utvecklar mottagare för den nationella anläggningens teleskop och för internationella projekt.