Radyo astronomisinde VLBI apertur sentezi görüntüleme, kıtalararası mesafelere yerleştirilmiş teleskop dizilerini sanal bir dev antene dönüştürür. Bu teknik, tek bir teleskopla elde edilemeyecek açısal çözünürlüğe ulaşmayı mümkün kılar; M87 galaksisinin merkezindeki karadeliğin görüntüsü bu yaklaşımın muhtemelen en çarpıcı ürünüdür. Apertur sentezinin matematiksel temeli van Cittert-Zernike teoremidir: uzak kaynak varsayımı altında, bazlin vektörü **b** ve frekans ν için ölçülen görünürlük (visibility) `V(u,v)` ile gökyüzü parlaklık dağılımı `I(l,m)` arasında bir Fourier dönüşümü ilişkisi mevcuttur. VLBI apertur sentezi görüntüleme bu Fourier ilişkisini kullanır: her anten çifti, düzlemin bir (u,v) noktasını örnekler ve Fourier uzayındaki bu noktaların toplamı gökyüzü görüntüsüne dönüştürülür. (u,v) düzlemi, baz vektörünün dalga boyuyla normalleştirilmiş projeksiyonunu temsil eder ve antenler sabit konumda olsa bile Dünya'nın dönmesi (Earth rotation aperture synthesis) ek (u,v) noktaları oluşturur. Ancak (u,v) kapsamı hiçbir zaman tam dolmadığından görüntü yeniden yapılandırması bir kötü-belirli (ill-posed) ters problem niteliği taşır. Bu problemi çözmek için VLBI apertur sentezi görüntüleme algoritmaları arasında CLEAN yöntemi en yaygın kullanılandır. CLEAN, kirli görüntüden (dirty image, tüm (u,v) verilerinin direk Fourier dönüşümü) iteratif olarak en parlak noktaları ayıklar, kirli ışındemi (dirty beam, gerçek anten örüntüsü) bu noktalardan çıkarır ve kalan artıklarla işleme devam eder. Elde edilen model bileşenleri temiz ışındemiyle konvolüsyon yapılarak nihai görüntü oluşturur. Daha modern yaklaşımlar arasında CLEAN'in sınırlılıklarını gideren yinelemeli self-kalibrasyon (self-calibration), kompres algılama (compressed sensing) temelli çözücüler ve maksimum entropi yöntemi (MEM) yer alır. EHT (Event Horizon Telescope) verilerini işlemek için geliştirilen EHTIM kütüphanesi bu modern yöntemleri birleştiren açık kaynaklı bir örnektir. VLBI apertur sentezi görüntüleme alanındaki gelecek cephe, uzay tabanlı antenlerle uzay-yer bazlinlerini kullanarak µas, mikroarcsecond, mertebesinde açısal çözünürlüğe ulaşmaktır.