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，這使光線發生紅移。紅移意味著作為紫外線或可見光發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化的望遠鏡和儀器。

宇宙中的恒星形成通常發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，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。