Излучающие системы являются преобразующим звеном между электромагнитными волнами, распространяющимися в свободном пространстве, и электромагнитными волнами, распространяющимися в линии передачи. В большинстве случаев антенна представляет собой четырёхполюсник, одна пара полюсов которого представляет свободное пространство. Переходная характеристика излучающих устройств может содержать коэффициент полезного действия, учитывающий потери энергии в антенне, а также должна включать множители, описывающие распределение в пространстве излучаемой энергии.
Пространственное распределение напряжённости излучаемого антенной поля можно описать некоторой функцией. Такая функция называется диаграммой направленности и представляется обычно в виде одного или нескольких сечений в главных плоскостях. Если говорить более точно, диаграмма направленности антенны в определённой плоскости – это кривая зависимости амплитуды напряжённости поля от пространственной координаты, в качестве которой, как правило, берётся угол. Иногда при построении диаграмм вместо напряженности поля рассматривают излучаемую мощность.
Линейные антенны подобно линейным цепям удовлетворяют принципу взаимности. Как входное сопротивление, так и диаграмма направленности линейной антенны не зависит от того, работает ли данная антенна в режиме передачи или в режиме приёма. Большинство антенн может быть отнесено к линейным, но некоторые из них могут содержать материалы с нелинейными характеристиками, такие как полупроводники и ферриты. В этих случаях надо специально оценивать возможность применения принципа взаимности.