radioamatori possono trasmettere voce e dati, modulando in vari modi l'onda portante, cioè l'oscillazione elettromagnetica ad alta frequenza che si propaga nello spazio. Le associazioni radioamatoriali di vari paesi hanno messo in orbita, già da qualche decennio, dei piccoli satelliti artificiali ad uso radioamatoriale. La progettazione è stata in genere demandata a radioamatori che sono anche ingegneri e progettisti, con l'aiuto di molti semplici appassionati, e le ingenti spese di lancio sono state coperte da raccolte volontarie di fondi tra tutti i radioamatori del mondo.
I satelliti radioamatoriali funzionano un po' come dei ripetitori posti nell'orbita terrestre. Da terra si trasmette su una certa banda ed il satellite lo ritrasmette su un'altra, dove può essere ricevuto a grande distanza. Le bande utilizzate sono in genere nelle VHF, UHF ed SHF, perché a queste frequenze la ionosfera è trasparente e il segnale può quindi raggiungere lo spazio senza ostacoli o attenuazioni. Fanno eccezione alcuni satelliti russi della serie Radio Sputnik, che ricevono nella banda dei 21 MHz e trasmettono sui 29 MHz.
Stazioni radioamatoriali sono state anche presenti nella stazione spaziale Mir e sugli Space Shuttle, mentre ne esiste una anche nella odierna Stazione Spaziale Internazionale. Molti radioamatori hanno quindi potuto avere l'emozione di parlare in diretta con un astronauta o cosmonauta. Sono anche organizzati collegamenti tra scuole medie e superiori e gli astronauti nello spazio, a scopo educativo.
Normalmente basta una potenza di pochi watt per collegarsi via satellite. A volte bastano delle antenne fisse, mentre in altri casi vanno usate delle antenne direttive, che devono inseguire il satellite nel suo movimento attraverso il cielo.
Esistono appositi programmi per calcolare i periodi in cui ogni satellite è collegabile dalla nostra località geografica.I contest sono delle gare organizzate dalle associazioni di radioamatori in cui si premia chi stabilisce più collegamenti (punteggio più elevato) in un tempo limitato dalle regole del contest medesimo (tenendo conto di potenza, distanza e banda). I contest vengono effettuati solitamente nei weekend e hanno una durata di varie ore, per esempio di 24-48 ore. Il libro di stazione, attualmente sostituibile da file in maggioranza tipo "Cabrillo" con i collegamenti eseguiti, viene inviato agli organizzatori del contest che provvedono a controllarne la correttezza, confrontandoli con i log dei corrispondenti (controllo incrociato).
I partecipanti ai contest, solitamente, tendono a portarsi su alture o su isole a seconda della frequenza utilizzata o dalle regole del contest, a causa della minore presenza di ostacoli alle onde elettromagnetiche. Tale evenienza comporta l'uso (dove non è presente una linea elettrica) di batterie di accumulatori e di pannelli solari: fattori che contribuiscono solitamente nel punteggio della gara. Il contest può essere eseguito anche nella propria abitazione. Per un'equa competizione è di fondamentale importanza l'osservanza del regolamento da parte dei partecipanti specialmente nei contest dove la potenza di emissione è diversificata in QRP (potenza massima in antenna di 5 W) o in QRO da 100 a 500 W consentiti in Italia.
Molte associazioni radioamatoriali mondiali rilasciano dei diplomi, cioè degli attestati, a dimostrazione del raggiungimento di un certo numero di collegamenti con un certo numero di paesi o province, ecc.
Il diploma più importante, ricercato dalla maggioranza dei radioamatori, è il DXCC (DX Century Club) istituito nel 1935 dall'ARRL, l'associazione radioamatoriale degli Stati Uniti d'America. Per ottenere questo diploma è necessario dimostrare, tramite le QSL ricevute, di essersi collegati con almeno 100 differenti entità, ognuna con la conferma della cartolina. L'entità può essere uno stato politico, ma anche un'isola che disti almeno 100 chilometri dalla terra ferma. In Italia, ad esempio, la Sardegna è considerata un'entità separata dall'Italia, cosa che non avviene per la Sicilia.
Oltre al DXCC, tra i numerosi altri diplomi esistenti sono molto seguiti il diploma delle isole mondiali (IOTA, cioè Islands On The Air) e il diploma delle 40 zone in cui è diviso il mondo (WAZ).