Hace mas de trescientos años, Newton descubrió que un haz de luz blanca al atravesar un prisma de vidrio produce un haz mas ancho de luz de colores. La luz blanca es en realidad una superposición de luz de múltiples colores que el prisma logra separar en una secuencia bien establecida, la de los colores del arcoiris: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo. Todos los colores perceptibles para el ojo humano son estos o combinaciones de ellos, como el blanco. De hecho esta separación de los colores es una de las principales herramientas en astronomía, empleada desde hace mas de un siglo. Los astrónomos separan (o mas correctamente "dispersan") la luz del Sol y los astros, mediante instrumentos que funcionan con el mismo principio que los prismas. Y de hecho fue asi que en 1800, William Herschel descubrió la luz infrarroja. Notó que al exponer un termómetro a la luz del Sol dispersada por un prisma, subía la temperatura incluso al colocar el termómetro mas allá del rojo, donde terminaba el "arcoiris". Por tanto debía haber radiación solar no visible mas allá del rojo: radiación infrarroja. Anecdóticamente, como recibimos del Sol menos luz ultravioleta que infrarroja, Herschel no alcanzó a medir el mismo efecto mas allá de la parte violeta del "arcoiris", lo cual impidió que descubriera la luz ultravioleta.
Al igual que la luz visible, la luz infrarroja es uno de los distintos tipos de radiación electromagnética que existen, los cuales pueden arreglarse en una secuencia bien determinada: ondas de radio, luz infrarroja, luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos gamma. La diferencia entre estos distintos tipos de radiación es su "longitud de onda". Las ondas de radio tienen una "longitud de onda" mayor (desde miles de metros hasta un milímetro), mientras que los rayos gamma tienen longitudes de onda menores que el tamaño de un átomo. Y así como la "banda electromagnética" de la luz visible se separa en los distintos colores, cada una de las otras "bandas" (radio, infrarrojo, ultravioleta, rayos X y gamma) puede separarse en componentes. El ejemplo mas familiar es el de las ondas de radio que incluyen las bandas de AM y FM, las de televisión (en las cuales encontramos las de muy alta frecuencia, VHF, y de ultra alta frecuencia, UHF), las bandas de radar y las microondas, frontera entre las ondas de radio y la radiación infrarroja.
El infrarrojo se separa en cuatro regiones (de acuerdo a la longitud de onda): el infrarrojo cercano (longitudes de onda entre 0.8 y 3 micras); el infrarrojo intermedio (longitudes de onda entre 3 y 6 micras); el infrarrojo lejano (entre 6 y 15 micras) y el infrarrojo extremo (de 15 micras a un milímetro). Esta separación es informal y a veces los astrónomos distinguen solo dos regiones, el infrarrojo cercano y el lejano, con una frontera vagamente definida alrededor de 10 micras. En realidad, para el estudio del cosmos, las verdaderas fronteras entre los distintos tipos de radiación infrarroja están dictadas por las propiedades de la atmósfera terrestre, la cual a su vez impone la necesidad de distintos tipos de instrumentos. La atmósfera sólo deja pasar una pequeña parte de los tipos de radiación infrarroja. Así, mientras que la parte mas cercana del infrarrojo (longitudes de onda menores a una micra) atraviesan sin dificultad la atmósfera y es estudiada con los mismos detectores que la luz visible, el vapor de agua y el dióxido de carbono absorben la mayor parte de la luz con longitudes de onda mayores a una micra, excepto por unas "ventanas" en longitudes de onda bien determinadas: 1.2, 1.6, 2.2, 3.5, 4.8 y 10 micras. A estas longitudes de onda la atmósfera es transparente y es posible realizar astronomía desde la Tierra desde cualquier buen sitio astronómico. Hay otras dos "ventanas" a 20 y 34 micras, las cuales son accesibles sólo en sitios altos (por encima de 3000 metros) y secos. Entre 40 y 300 micras la atmósfera es completamente opaca (es decir que bloquea la radiación de los astros) y para el estudio del cosmos en este tipo de luz se han empleado telescopios infrarrojos a bordo de satélites, globos, aviones y cohetes. Una vez que nos acercamos al régimen de las microondas, volvemos a entrontrar "ventanas" de moderada transparencia entre 350 micras y un milímetro (es decir 1000 micras), las cuales requieren sitios altos y secos.
A pesar de esta complejidad, el estudio de los astros mediante la radiación infrarroja es sumamente atractivo ya que por un lado es muy fácil producirla y muchos objetos la emiten, y por otro los distintos tipos de luz infrarroja nos dan distinta información. No es exagerado afirmar que la luz infrarroja está alcanzando una importancia en astronomía comparable a la luz visible, motivo por el cual los astrónomos se han equipado con todo un arsenal de instrumentos para su estudio.