红外线可以穿透遮挡的尘埃，显示恒星与行星在其他波段无法被探测到的特性。
红外波段的银河系中心。红外线让天文学家可以看见被尘埃遮挡的银心深处
当天文学家在可见光波段研究恒星和星系时，会受到充满星系的尘埃困扰，它们有时会遮挡视线中的其他天体。仔细观察一张银河的照片，会看到尘埃云遮挡了银河的大部分区域。其他星系的中心常常也会被浓密的尘埃云笼罩。对于研究银河系或其他星系中心的天文学家来说，这是一个巨大的问题。
可见光只是电磁辐射谱中的一部分，大部分电磁波人眼不可见，但可以通过望远镜来探测。某些波长的红外线可以穿透尘埃，因此观测来自星系中心的红外线可以为天文学家打开一扇通往这一隐藏世界的窗口。
红外线也是研究行星与小行星等天体的关键，它们无法发出明亮的可见光，但却可以辐射出红外线。作为一台红外空间望远镜，斯皮策空间望远镜在拓宽天文学家对的宇宙视野中扮演了重要的角色。按照美国宇航局的计划，它已于2020年1月30日正式退役。
身处太空让斯皮策空间望远镜免受地球大气的干扰。更重要的是，斯皮策空间望远镜的红外波段探测能力使它可以研究在可见光波段被遮挡的天体，获得补充其他波段研究结果的新知。
可见光会被尘埃遮挡，但红外线可以穿透尘埃。例如，当天文学家把红外望远镜指向银河系中心时，可以看见绕银心超大质量黑洞高速运动的恒星。当斯皮策空间望远镜观测其他遥远星系的中心时，探测到了落入其中心超大质量黑洞时物质发出的红外辐射。
在红外波段进行观测，还让天文学家可以研究那些温度不够高，无法在可见光或紫外线波段发出明亮辐射的天体。例如，行星的温度不足以发出可见光，但却能发出红外线。研究太阳系行星发出的红外线揭示了它们在可见光下没有的新特性，包括木星南极的气旋和土星巨大但不可见的环。
天文学家也利用红外线来观测其他的行星系统。在可见光波段，一颗太阳系外行星可能只是一颗耀眼恒星旁不可见的光点。但在红外波段，它却有可能被探测到。目前，已成功在红外波段拍摄了一些太阳系外行星的图像。
斯皮策空间望远镜将这向前推进了一步。2007年，它研究了距离地球60光年的太阳系外行星HD 189733b，捕捉到了它红外亮度的变化，进而得到了它表面温度的变化，绘制出了首张太阳系外行星的“气象图”。
