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  由66架高精度的天线组成,观测波段在0.3至9.6mm的波长的ALMA阵列,灵敏度和解析力均较现有次毫米望远镜更高(如单镜的詹姆士·克拉克·马克斯威尔望远镜(JCMT,James Clerk Maxwell Telescope)、次毫米波阵列望远镜(SMA,Submillimeter Array)、位于德布赫高原的"Institut de Radio Astronomie Millimétrique"(IRAM)等)。  它的概念类似于美国新墨西哥州甚大天线阵列(VLA)的站台,天线可以在沙漠高原上移动,移动距离范围从150米到16公里,这使ALMA的缩放功能强大,观测目标更为多样化。阵列是由较多望远镜组成时,所提供的灵敏度也较高。  望远镜阵列由三种不同型的天线组成:美国规格的有25座,欧洲制造的也有25座,日本的阿塔卡玛密集阵列(ACA,Atacama Compact Array)有16座,其中又分「4大、12小」(大的口径是12米,小的是7米)。ACA阵列既加强ALMA取得的天文影像品质,也扩大ALMA的成像视场。

  ALMA的概念源自于后来合而为一的三个天文专案 -美国的「微米阵列」(MMA,Millimeter Array)、欧洲的「大南方阵列」(LSA,Large Southern Array)和日本的「大毫米波阵列」(LMA,Large Millimeter Array)。为了深入探索宇宙,1990年代前后,本来三组天文学家都在计划建造大型天文台,观测毫米波:美国有「MMA阵列计划」,欧洲人想在南半球盖一个叫做“LSA”的南天阵列,日本人的计划是「LMSA次毫米波阵列计划」。ALMA跨出的第一步是在1997年,美国国家电波天文台(NRAO,National Radio Astronomy Observatory )和欧洲南方天文台(ESO)同意合并MMA和LSA为一,合并的阵列要兼具MMA的频率范围和LSA的灵敏度。ESO和NRAO并加入加拿大和西班牙的两个天文台(后者在后来成为ESO成员),一起在技术、科学、和管理上定义组织一联合专案。  经决议协定,1999年3月,新阵列名称定为「阿塔卡玛大型毫米波阵列」或ALMA(Atacama Large Millimeter Array),「alma」在西班牙文的意思是「灵魂」,在阿拉伯文的意思是「知识渊博」或是「博学」。2003年2月25日,北美和欧洲双方签属了协议。2003年11月6日,ALMA举行了奠基仪式,而ALMA的标志也首度公诸于世。到了2004年9月14日,日本也决定加入。日本国立天文台(NAOJ,National Astronomical Observatory of Japan )提案,将负责设计建造阿塔卡玛密集阵列(ACA)。该阵列后来命名为森田阵列(Morita Array),以纪念对ALMA望远镜阵列贡献良多的日本电波天文学家森田耕一郎。

  

  2011年夏季,ALMA展开前期科学观测 首批公布图像证实极大潜力。首批观测目标之一是一对因为正在碰撞而明显呈现扭曲的星系,称为触须星系。虽然ALMA没有观察到整个星系合并,但该图像是触须星系在次毫米波段的最清晰图像,它显示从密集的冷气体云形成新的恒星,那是可见光波段不能看到的图像。

  ALMA可探测最早的恒星和星系起源、直接捕捉行星形成时的影像

  2005年9月,中华民国中央研究院与日本国立自然科学研究机构(NINS)协议,以ALMA-Japan计划的一员加入ALMA团队。而在2008年10月,中华民国科技部(当时为国家科学委员会)与美国国家科学基金会(NSF)达成中华民国与北美 ALMA 团队的合作协议。中央研究院天文及天文物理研究所藉主导ALMA第一频段接收机的研发、测试、制造,在ALMA国际团队中扮演重要角色,用「实物制作换得观测时间」的模式,建立了台湾天文学界可透过「观测计划竞投」使用ALMA的管道。  ALMA是东亚(日本、中华民国)、欧洲、北美和智利共和国形成之国际合作计划所共同建造、运营及管理。建造成本约为美金14亿,主要出资者为美国、欧洲各国及日本,是目前造价最高昂的地面望远镜。北美和欧洲团队负责兴建的是12米基线阵列,日本负责的是阿塔卡玛密集阵列(ACA)。
阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(英语:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,缩写为英语:ALMA)位于智利北部阿塔卡玛沙漠,是由电波望远镜构成的天文干涉仪。因为具备「高海拔」和「空气干燥」两绝佳条件,这对毫米和次毫米波长的观测至关重要,阵列最终选择设在5,000米的查南托高原上,附近还有拉诺德查南托天文台 (Llano de Chajnantor Observatory) 和阿塔卡马探路者实验。ALMA 望远镜阵列有 54 座口径宽 12 米的天线以及 12 座口径 7 米的天线,总共 是66 座天线一起协同工作。每个天线个别收集来自太空的辐射,并将讯号聚焦在天线上的接收机上。然后,所有天线取得信号经由专用的「超级计算机」--相关器 (correlator)处理,最后汇总在一起。66 座 ALMA 天线可用不同的配置法排成阵列,天线间的距离变化多样,最短可以是 150米,最长可以到 16 公里。若与过去的望远镜系统做比较,在毫米及次毫米波段上,ALMA能看到更暗的天体,同时能得到更高的影像分辨率。