Herschels spegel är 3,5 meter i diameter, och blir därmed när den sänts upp den största spegel som placerats i rymden. Spegeln kommer att användas för att studera såväl objekt i Solsystemet som Vintergatan i övrigt och extragalaktiska objekt miljarder ljusår avlägsna.
I första hand ska Herschel användas inom fyra områden : Galaxbildning i det tidiga universum och galaxers utveckling, stjärnbildning och dess växelverkan med det interstellära mediet, den kemiska sammansättningen hos himlakroppars atmosfärer och ytor på olika kroppar i solsystemet, samt för molekylkemi i universum.