Radioviļņu pirmie praktiskie pielietojumi bija saistīti ar bezvadu informācijas pārraidi. Radiosakaru nodrošināšanai raidītāja antenā tiek pievadīta augstfrekvences maiņstrāva, kā rezultātā tiek izstarots elektromagnētiskais starojums. Starojumam sasniedzot uztvērējantenu, tajā tiek ierosināta maiņstrāva ar tādu pašu frekvenci, kas tiek pastiprināta un apstrādāta. Informācijas ierakstam elektromagnētiskajā vilnī tiek veikta viļņa amplitūdas vai frekvences modulācija. Nozīmīgākie radioviļņu informācijas pārraides pielietojumi ir radio, televīzija, zemūdens un aviācijas navigācijas sistēmas, radiofrekvenču indentifikācijas (radio-frequency indentification, RFID) sistēmas, radiovadāmās elektronikas ierīces un citas ierīces.
Radioastronomijā tiek pētīti kosmiskas izcelsmes objektu radītie radioviļņi. Zemes atmosfēra ir elektromagnētiskam starojumam caurlaidīga plašā radiofrekvenču spektra daļā, tādēļ novērojumiem ir piemēroti uz Zemes bāzēti mērinstrumenti. Radioteleskops sastāv no paraboliskas formas metāla reflektora, kas atstaro radioviļņus vienā punktā, kurā atrodas uztvērējs. Lai uzlabotu izšķirtspēju, kas ierobežota radioviļņu lielā viļņu garuma dēļ, radioteleskopi ir jābūvē ļoti lieli vai jāveido daudzu teleskopu kompleksi. Piemēram, Notikumu horizonta teleskops (Event Horizon Telescope), kas tika izmantots pirmā tiešā melnā cauruma attēla iegūšanai, ir dažādās valstīts izvietotu teleskopu sistēma, virtuāli izveidojot teleskopu Zemes izmērā.
Radiofrekvenču starojumu izmanto kodolu magnētiskās rezonanses (KMR) spektroskopijā. KMR ir fizikāla parādība, kas saistīta ar kvantu mehāniskajām pārejām starp atomu kodolu spinu apakšlīmeņiem ārējā magnētiskā laukā, un to plaši izmanto pētījumos ķīmijā, bioloģijā, medicīnā un fizikā. Praktiski nozīmīga ir KMR efektā balstītā medicīniskās diagnostikas metode – magnētiskās rezonanses tomogrāfija (magnetic resonance imaging, MRI).