És format per un total de 66 antenes o radiotelescopis, dividides en un conjunt principal de 54 antenes, de 12 m de diàmetre, més un altre petit conjunt més compacte, format per 12 antenes de 7 m, i connectades mitjançant fibra òptica per a operar com un únic instrument fent servir la tècnica de la interferometria. Les antenes poden adoptar diferents orientacions, amb línies de bases entre els 150 m i els 16 km, depenent del tipus d’observació que s’hi vulgui realitzar. L’instrument és sensible a longituds d’ona entre 350 μm i 10 mm, i té una resolució espacial de 10 milisegons d’arc.
L’ALMA és situat a 5.000 metres d’alçada sobre el nivell del mar al desert d’Atacama (Xile), a la plana de Chajnantor, i ocupa 7.240 km2. És un projecte de l’Observatori Europeu Austral (ESO), en col·laboració amb diversos països. Inaugurat el 13 de març de 2013, entre els objectius científics de l’ALMA destaquen la detecció i l’estudi de les primeres galàxies que existiren —les més distants de la Terra— i l’estudi de les regions on s’estan formant estrelles i planetes. Aquestes regions són molt denses en gas i pols i, per tant, opaques per als instruments òptics, però transparents a les ones mil·limètriques detectables amb l’ALMA.