Le antenne irradiano energia elettromagnetica con la stessa intensità differente nelle varie direzioni circostanti.

Il diagramma di radiazione  indica l'intensità di potenza elettromagnetica che viene irradiata nelle varie direzioni dall'antenna in esame.

Per meglio realizzare questo studio si è definita un'antenna, detta isotropa o isotropica, inesistente nella realtà,  ma che viene comodo usare come confronto per i diagrammi di radiazione di tutte le altre antenne.

Questa ha la caratteristica di irradiare in ogni direzione con la stessa intensità ed ha quindi come diagramma di radiazione una sfera che, in una sezione piana, diventa un cerchio.

Il guadagno di un'antenna è definito come il rapporto fra la potenza irradiata dall'antenna nella direzione in esame e la potenza che irradierebbe un'antenna isotropa nella stessa direzione se fosse alimentata con la stessa potenza.

A destra è rappresentato il diagramma di radiazione dell'antenna hertziana, confrontato con quello dell'antenna isotropa.