繰り返し使用できる電磁波検出装置を２次元的に多数並べることで、一度に画像を撮影できるようにした観測装置。望遠鏡の焦点面や分光器のスペクトル撮影装置として用いる。これに対して、一度に１ヶ所の強度しか測定できない検出器を単一画素検出器と呼ぶことがある。２次元アレイ型検出器には単一画素検出器を小型化して並べて作ったものと、半導体の製造法等を応用して撮像素子として作ったものとがある。前者の例としては、電波天文学で用いるヘテロダイン受信機を集めたものがあり、マルチビーム受信機とも呼ばれる。後者の例は、電波天文学でも用いられるボロメータを集積したもののほか、赤外線からX線まで種々の波長域に感度がある２次元アレイ型検出器が実用化されている。単一画素検出器に比べて、天球上の広い領域を一度に観測することができ、時間効率だけでなく、観測精度も向上できる。可視光や紫外線では写真が画像撮影用に用いていたが、感度や再現性に問題があり、十分に画素数の多い２次元アレイ型検出器（CCDはその代表例）が実用化されると、これに取って代わられた。