詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（Webb）可以在近紅外和中紅外–比可見光更長的波長中觀測宇宙。通過以前所未有的敏感度觀察宇宙的紅外波長，韋伯將為宇宙打開一扇新的窗口。通過紅外波長，它可以看到大爆炸后形成的第一批恆星和星系。它的紅外視覺還允許韋伯研究在對可見光不透明的厚重氣體和塵埃雲中形成的恆星和行星系統。
韋伯的主要目標是研究宇宙中星系、恆星和行星的形成。為了看到在早期宇宙中形成的最早的恆星和星系，我們必須向太空深處仔細探索，以回顧時間（因為從那裡到這裡需要光的時間，看得越遠，觀測目標歷經的時間也越遠）。
宇宙正在膨脹，因此我們看得越遠，物體遠離我們的速度也就越快，這使光線發生紅移。紅移意味着作為紫外線或可見光發射的光線越來越多地移向更紅一端的波長，進入電磁波譜的近紅外和中紅外部分有着非常高的紅移。因此，為了研究宇宙中最早的恆星和星系形成，我們必須重點觀察紅外光，並使用像韋伯這樣為這種光優化的望遠鏡和儀器。
宇宙中的恆星形成通常發生在密集的塵埃雲的中心，在正常的可見光波長下，它會被我們的眼睛觀察能力所遮擋。近紅外光的波長較長，受小塵埃顆粒的阻礙較小，使得近紅外光能夠滲入塵埃雲中。通過觀察發射出的近紅外光，我們才可以穿透塵埃，看到恆星和行星形成的過程。
與地球溫度差不多的物體發出的光大部分是中紅外波長的。這些溫度也存在於形成恆星和行星的塵埃區，因此，利用中紅外輻射，我們可以直接看到這種略帶溫度的塵埃的光芒，並研究其分佈和特性。