Le domaine infrarouge couvre toute la gamme de longueurs d'onde comprises entre 0,75 et 200 micromètres (symbole : µm ; 1 mm = 0,001 µm). Ce domaine est si vaste que les astronomes distinguent l'infrarouge proche (de 0,75 à 5 µm), l'infrarouge moyen (de 5 à 25 µm) et l'infrarouge lointain (de 25 à 200 µm), auxquels ils adjoignent souvent le domaine submillimétrique (de 200 à 1 µm). Le ciel infrarouge change considérablement d'aspect selon la longueur d'onde à laquelle on l'observe : ainsi, vers 2 µm, l'étoile la plus brillante du ciel est Bételgeuse, supergéante rouge de la constellation d'Orion, alors que vers 10 µm ce titre revient à l'étoile Êta de la constellation de la Carène, suivie d'une étoile enfouie dans une enveloppe de poussières (IRC 10216). Dans l'infrarouge lointain, les sources deviennent angulairement étendues : ce sont surtout des nuages de matière interstellaire et des galaxies.