韋伯的主要目標是研究宇宙中星系、恒星和行星的形成。為了看到在早期宇宙中形成的最早的恒星和星系，我們必須向太空深處仔細探索，以回顧時間（因為從那里到這里需要光的時間，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(fā)生紅移。紅移意味著作為紫外線或可見光發(fā)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著非常高的紅移。因此，為了研究宇宙中最早的恒星和星系形成，我們必須重點觀察紅外光，并使用像韋伯這樣為這種光優(yōu)化的望遠鏡和儀器。

宇宙中的恒星形成通常發(fā)生在密集的塵埃云的中心，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云中。通過觀察發(fā)射出的近紅外光，我們才可以穿透塵埃，看到恒星和行星形成的過程。

與地球溫度差不多的物體發(fā)出的光大部分是中紅外波長的。這些溫度也存在于形成恒星和行星的塵埃區(qū)，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，并研究其分布和特性。