La observación astronómica impone colectar la radiación electromagnética proveniente de los objetos celestes, y generalmente, los receptores de esa información se ubican en la superficie terrestre. Esta afirmación involucra a todos los instrumentos de observación desde nuestros ojos mirando al cielo estrellado o los telescopios, ambos capaces de captar radiación electromagnética en el rango visible, hasta las antenas que detectan información astronómica en el rango de frecuencias de radio. Lo último también vale para cualquier otra técnica de medición astronómica o geodésica que trabaje en el mismo rango de frecuencias, por ejemplo, los receptores de los sistemas de navegación global por satélite.
El arribo de la información al receptor en Tierra impone que la radiación electromagnética atraviese la atmósfera terrestre. En consecuencia el haz será refractado por la atmósfera y el camino óptico que la señal recorre se verá aumentado con respecto a la trayectoria que se asume rectilínea para su propagación en el vacío. Por este motivo, especialmente para los sistemas de observación que trabajan en frecuencias de radio, se suele referir a la refracción atmosférica sobre la señal como retraso atmosférico.
En este Capítulo trataremos los efectos de la atmósfera sobre los observables astronómicos medidos en distintas longitudes de onda, o lo que es lo mismo, medidos en distintos rangos de frecuencia del espectro electromagnético. En particular, trataremos los efectos en el rango visible y en el rango de microondas-radio.