詹姆斯-韦伯太空望远镜（Webb）可以在近红外和中红外--比可见光更长的波长中观测宇宙。通过以前所未有的敏感度观察宇宙的红外波长，韦伯将为宇宙打开一扇新的窗口。通过红外波长，它可以看到大爆炸后形成的第一批恒星和星系。它的红外视觉还允许韦伯研究在对可见光不透明的厚重气体和尘埃云中形成的恒星和行星系统。
韦伯的主要目标是研究宇宙中星系、恒星和行星的形成。为了看到在早期宇宙中形成的最早的恒星和星系，我们必须向太空深处仔细探索，以回顾时间（因为从那里到这里需要光的时间，看得越远，观测目标历经的时间也越远）。
宇宙正在膨胀，因此我们看得越远，物体远离我们的速度也就越快，这使光线发生红移。红移意味着作为紫外线或可见光发射的光线越来越多地移向更红一端的波长，进入电磁波谱的近红外和中红外部分有着非常高的红移。因此，为了研究宇宙中最早的恒星和星系形成，我们必须重点观察红外光，并使用像韦伯这样为这种光优化的望远镜和仪器。
宇宙中的恒星形成通常发生在密集的尘埃云的中心，在正常的可见光波长下，它会被我们的眼睛观察能力所遮挡。近红外光的波长较长，受小尘埃颗粒的阻碍较小，使得近红外光能够渗入尘埃云中。通过观察发射出的近红外光，我们才可以穿透尘埃，看到恒星和行星形成的过程。
与地球温度差不多的物体发出的光大部分是中红外波长的。这些温度也存在于形成恒星和行星的尘埃区，因此，利用中红外辐射，我们可以直接看到这种略带温度的尘埃的光芒，并研究其分布和特性。