工作于冲击或脉冲状态的天线。分析这类天线时，必须计及电磁场的瞬变过程，并且最终把它的辐射特性表示为时间的函数。时域与频域一般可借助傅里叶变换互相映射，时域天线就是在极宽频带下工作的天线。不仅需要考虑各频率分量间的幅度关系，还必须计及它们的相位关系。
时域天线可用于检测电磁环境中电磁脉冲（例如由核爆炸、闪电等引起的电磁脉冲）的强度。在高速数据通信和高分辨力雷达设备中，采用上升前沿很陡、脉宽很狭的脉冲，天线在接收或发射这些信号时，不能认为天线的辐射特性能够即时建立，因而要求了解天线的过渡特性以获得适用的天线。适于正弦激励的天线，在非正弦状态下工作时，其辐射场的波形与激励源的波形不同。例如，几何尺寸远小于信号最高频率分量的波长的电偶极子或磁偶极子，当用作发射天线时，辐射场强与输入信号的二阶时间导数成正比;当用作接收天线时，接收信号与入射波场强的一阶时间导数成比例。
对于与频率无关的对数周期天线、等角螺旋天线等，天线电流的色散会引起辐射波 形的失真。另外，脉冲天线不能像工作于正弦状态那样，依靠干涉作用来使天线具有较强的方向性。
现代使用的时域天线有：
①电阻加载线天线，它有集总加载和分布加载二种；
②用电阻电容加载的线天线；
③锥形天线或近似锥形天线；
④横电磁波喇叭天线，这种天线具有较高的方向性及增益；
⑤利用巴比涅原理构成的互补天线。
