首先，在月球上大氣層幾乎沒有，沒有大氣層干擾，可以更加清楚的看宇宙。類似哈勃望遠鏡，從而能全天不受雲、天氣干擾。

其實在月球上建造天文臺，並沒有太大的意義，至少從現階段看，意義不是很大。月面相對於地面最大的觀測優勢在於沒有大氣的影響，月球表面接近真空，能夠避免大氣對觀測產生的影響。地球厚重的大氣層會吸收某些波段的電磁輻射，同時大氣不穩定的波動、對流等現象也會對來自宇宙的各種資訊產生干擾，因此，地基望遠鏡，尤其是光學望遠鏡，有著許多的侷限。

直觀感覺上，月球表面沒有大氣可能會成為在月球上建設天文觀測裝置的優勢，但要想擺脫大氣的影響，更好的選擇是天基望遠鏡，即空間望遠鏡。相比月基望遠鏡，天基望遠鏡的方向調整更加靈活，不受空間上的限制。如果說月球上建造天文臺，那一定要建造射電天文臺，射電天文臺可以選擇月球背面，可以用月球遮蔽地球的射電訊號，這樣觀測宇宙就變得非常安靜，這是地球和軌道天文臺所做不到的。

目前關於在月球建立射電天文觀測臺還處於設想階段，因為月球獨特真空環境使其在天文觀測方面有優勢，但是技術上沒有形成，而且費用非常高。如果不是非常有必要，那麼建造射電天文臺需要至少30至40年之後的事情，至少要等登陸技術和費用都足夠成熟之後才行。同時，月球上會遭遇小行星、小天體撞擊，各種流星的撞擊，因此如何保護射電望遠鏡巨大的碟形天線，是個問題。