热辐射、尘埃与分子
相对较冷的天体和尘埃常在红外波段释放显著辐射。星际尘埃可以先吸收恒星光，再把能量以较长波长辐射出去，因此观测到的红外信号也记录了能量如何被周围物质重新处理。
分子的振动、转动及其组合可以产生红外光谱特征，帮助研究气体和尘埃的组成。不过特征辨认仍需比较谱线、模型与观测条件，不能只靠一张图的显示颜色确定物质。
参考：[1]
被尘埃遮挡与被红移的天体
适当的红外波段能够观察部分可见光受尘埃遮挡的区域，例如恒星形成地。穿透能力取决于波长和尘埃条件，并不意味着红外能无条件看穿所有物质。
宇宙膨胀还会把远方天体原来发出的紫外或可见光拉长到红外。韦布空间望远镜的科学仪器覆盖约0.6—28微米，因此红外观测同时服务于附近恒星与行星系统和遥远早期星系的研究。
大气与仪器自身也会影响信号
大气中的分子吸收许多红外波长，地面可用窗口并不连续。把仪器放到大气外能够拓展可观测范围；地面高海拔观测则利用较有利的透射条件。
望远镜和仪器自身也会辐射红外，可能淹没微弱目标。韦布的MIRI中红外仪器覆盖5—28.3微米，并通过专门低温系统压低自身热背景。冷却解决的是观测噪声条件，而非把所有目标都解释成同一种热源。