望遠鏡やアンテナを目的とする方向にどれだけ正確に向けることができるかを示す指標であり、角度で表される。指向精度が悪いと天体の位置の測定精度が悪くなったり、受信される電波強度が減少したりする。
電波観測の場合、アンテナの主ビームの全幅（半値全幅で表される場合が多い）の大きさの1/10以下が望ましいとされている。指向精度が悪化する原因としては、アンテナの重力変形や風によるアンテナの向きの変化などがあげられる。アンテナの指向精度は点状電波源を観測することによって測定される。通常の可視光望遠鏡ではシーイングサイズと同程度以下であることを考慮して1″程度以下の指向精度が望ましいとされている。