ALMA umfasst in der endgültigen Konfiguration 66 Einzelteleskope, die zusammengeschaltet ein Superteleskop für den Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängenbereich ergeben.
54 Antennen mit einem Durchmesser von 12 m und 12 kleinere Antennen mit einem Durchmesser von 7 m arbeiten zusammen wie ein einziges Teleskop. Sie können in verschiedenen Konfigurationen so angeordnet werden, dass die Abstände zwischen den Antennen von 150 m bis maximal 16 km variieren können.
Jedes einzelne Teleskop fängt die Strahlung aus dem All ein und fokussiert sie auf einen Empfänger. Die Signale aller Teleskope werden anschließend in einem Supercomputer, dem ALMA-Korrelator, für die Weiterverarbeitung aufbereitet.

Mit ALMA wird die Strahlung aus dem All in einem Wellenlängenbereich untersucht, der für das menschliche Auge unsichtbar ist und der aus astronomischer Sicht noch wenig erforscht ist.

Die chilenische Hochebene stellt einen der besten Orte für astronomische Beobachtungen in diesem Submillimeter- und Millimeterbereich dar.
Die Luft 5100 m über dem Meeresspiegel auf der chilenischen Hochebene von Chajnantor ist besonders trocken, wodurch ein ungetrübter Blick ins All möglich ist und kein irdischer Wasserdampf und Sauerstoff die Sicht stört.

Strahlung im Submillimeterbereich senden insbesondere die kalten ausgedehnten Molekülwolken aus Gas und Staub aus, die sich im interstellaren Raum befinden. Diese Molekülwolken, die aufgrund ihres hohen Gas- und Staubanteils für sichtbare Strahlung undurchlässig sind, sind besonders interessant, da in ihrem Innerem neue Sterne entstehen.
Über Beobachtungen im Submillimeter- und Millimeterbereich lassen sich außerdem Erkenntnisse über die jüngsten und entferntesten Galaxien im Universum gewinnen.
Da die Wellenlängen des Lichts, die diese emittieren, durch die Expansion des Universums gedehnt worden sind, verschieben sich die Wellenlängen vom sichtbaren in den langwelligen Submillimeter- oder Millimeterbereich.

ALMA bietet zahlreiche Möglichkeiten, in bisher unerforschte Regionen des Universums mit bisher unerreichter Genauigkeit vorzudringen.
Mit ALMA können die Prozesse der Sternentstehung und -entwicklung, die Entstehung von jungen Galaxien oder die Entwicklung neuer Planeten um weit entfernte Sterne untersucht werden,
die Verteilung von Molekülen im interstellaren Raum analysiert und neue Moleküle aufgespürt werden, um nur einige Beispiele zu nennen.

Passend zur Einweihung von ALMA sind drei Fachartikel erschienen, zwei Beiträge im Astrophysical Journal und einer in Nature.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern um Axel Weiß vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, Joaquin Vieira vom California Institute of Technology und Yashar Hezaveh von der McGill University in Kanada konnte mit ALMA Wassermoleküle in der bislang größten bekannten Entfernung nachweisen.
Außerdem fanden die Astronomen heraus, dass sich die heftigsten Sternentstehungsausbrüche bzw. höchsten Sternentstehungsraten im frühen Universum vor zwölf Milliarden Jahren ereigneten, eine Milliarde Jahre früher als man ursprünglich angenommen hatte.

Das internationale Team hatte die entfernten Galaxien, in denen es offenbar zu heftiger Sternentstehung kommt, mit dem 10 m – South Pole Telescope (SPT), einem Radioteleskop an der amerikanischen Amundsen-Scott-Südpolstation, entdeckt und diese dann mit ALMA genauer untersucht.

Die Studie war durchgeführt worden, als sich ALMA noch im Bau befand. Nur 16 Antennen der insgesamt 66 Einzelteleskope waren für diese Messungen verwandt worden.

Dementsprechend hoch sind auch die Erwartungen der Wissenschaftler, wenn ALMA mit seinen 66 Teleskopen seine gesamten Möglichkeiten entfalten kann.

ALMA-Direktor Thijs de Graauw dazu auf der Einweihungsfeier:

“Dank der Anstrengungen und unzähliger Arbeitsstunden unserer Wissenschaftler und Techniker der ALMA Kollaboration aus aller Welt hat ALMA bereits gezeigt, dass es das höchstentwickelte Millimeter- und Submillimeter-Teleskop der Gegenwart ist, das alles andere in den Schatten stellt, was wir bisher hatten. Wir sind gespannt darauf, wie die Astronomen die volle Leistungsfähigkeit dieses unglaublichen Instruments ausschöpfen werden.”

Seit das erste Fernrohr zur Himmelsbeobachtung eingesetzt wurde, werden immer größere und leistungsfähigere Teleskope gebaut, um das Universum und alle astronomischen Objekte in ihm immer besser untersuchen zu können.

Die größten im optischen und infraroten Wellenlängenbereich betriebenen Teleskope der Welt waren bisher die beiden „Zwillings-” Keck Teleskope auf dem Gipfel des inaktiven Vulkanbergs Mauna Kea auf Hawaii. Deren Primärspiegel besitzen einen Durchmesser von 10 m und sind jeweils aus 36 hexagonalen (sechseckigen) Segmenten zusammengesetzt.

Doch diese wurden nun im Internationalen Jahr der Astronomie gleich doppelt getoppt:
Im Juli wurde nicht nur ein neues größeres Spiegelteleskop mit einem Spiegeldurchmesser von etwas über 10 m eingeweiht, es wurde auch der Grundstein für das zukünftige größte Spiegelteleskop der Welt gelegt, das einen Durchmesser von sagenhaften 30 m besitzen wird.

Das Gran Telescopio Canarias,
das derzeit größte Spiegelteleskop der Welt
auf der Kanaren-Insel La Palma.
[Quelle: Universität von Florida]

Am 24. Juli wurde auf der Kanaren-Insel La Palma das nun größte Spiegelteleskop der Welt von Spaniens König Juan Carlos einge-
weiht und wurde offiziell in Betrieb ge-
nommen. Der Primärspiegel besitzt einen Durchmesser von 10.4 m und besteht ähnlich den Spiegeln der Keck Teleskope aus 36 hexagonalen  Segmenten. Das Gran Telescopio Canarias (GTC) steht in rund 2400 m Höhe auf dem höchsten Gipfel der kleinen Kanaren-Insel, dem Roque de los Muchachos, und wird von der Sternwarte des Astrophysikalischen Instituts der Kanaren (IAC) betrieben. Das Projekt wird größtenteils finanziert von der spanischen und kanarischen Regierung, wobei auch die Europäische Union beteiligt ist und Universitäten aus Mexiko und den USA.

Ebenfalls im Juli wurde der Grundstein für ein noch größeres Spiegelteleskop gelegt, das sog. TMT (Thirty Meter Telescope) mit einem Spiegel von 30 m Durchmesser, das bis 2018 errichtet werden soll.
Das TMT wird dann das größte und leistungsfähigste Spiegelteleskop der Welt sein und noch weitergehende neue Möglichkeiten eröffnen, astronomische Objekte zu untersuchen. Wie das Direktorengremium der „TMT Observatory Corporation” am 21. Juli entschied, wird das TMT wie die beiden Keck Teleskope auf dem rund 4200 m hohen Mauna Kea auf Hawaii errichtet werden.
In der engeren Auswahl für den Standort stand neben dem Mauna Kea auch ein Ort in der chilenischen Atacama Wüste auf dem rund 3000 m hohen Cerro Armazones. Beide Standorte wurden als die für astronomische Beobachtungen am besten geeignetsten angesehen.
Wegen der besonderen atmosphärischen Bedingungen, niedrigen mittleren Temperaturen und der sehr niedrigen Luftfeuchtigkeit – alles Bedingungen, wodurch sich die Qualität der astronomischen Messungen deutlich verbessert – und wegen der auf dem Mauna Kea bereits vorhandenen optischen/infraroten Teleskope (wie den Keck Teleskopen und dem Subaru Teleskop) wurde schließlich Mauna Kea als Standort ausgewählt.
Durch die Zusammenarbeit mit den dort bereits bestehenden Teleskopen erhofft man sich noch weitgreifendere Forschungsergebnisse.

Das TMT Projekt ist ein internationales Partnerschaftsprojekt vom „Californian Institute of Technology”, der Universität von Kalifornien und einer Organisation von kanadischen Universitäten (ACURA: Associated Canadian Universities for Research in Astronomy). 2008 kam noch das Nationale Astronomische Observatorium Japans (NAOJ) als Kollaborationspartner hinzu.