Antennin vahvistus osoittaa, kuinka voimakkaan signaalin antenni voi lähettää tai vastaanottaa tiettyyn suuntaan. Vahvistus lasketaan vertaamalla antennin tietyssä suunnassa lähettämää tai vastaanottamaa mitattua tehoa hypoteettisen ihanteellisen antennin samassa tilanteessa lähettämään tai vastaanottamaan tehoon. Jos vertailukohtana on ihanteellinen (oppikirjan mukainen kuvio, häviötön) antenni, joka säteilee tai vastaanottaa energiaa tasaisesti kaikkiin suuntiin, vahvistus mitataan dBi:nä (desibeli-isotrooppinen). Jos vertailu tehdään ihanteelliseen häviöttömään puoliaaltodipoliantenniin, jonka vahvistukseksi on määritelty 2,15 dB, vahvistus mitataan dBd:nä (desibeli-dipoli). Huomaa, että desibeli on logaritminen yksikkö, eli 6 dB on lähes nelinkertainen vertailuteho; 7 dB on viisinkertainen vertailuteho jne.
Tehon etenemissuunta on antennien keskeinen ominaisuus. Vahvistus esitetään usein säteilykuvion kaksiulotteisena kuvaajana, jossa kuvaajan säde on desibeliasteikolla, joka voidaan normalisoida kyseisen antennin maksimiarvoon tai isotrooppiseen säteilijään. Suunta, jossa on eniten tehoa, katsotaan pääkeilaksi, täsmälleen pääkeilaa vastapäätä on takakeilaa, ja muita ei-toivottuja tai tahattomia säteilypiirteitä kutsutaan sivukeiloiksi. Jos suuntaa ei ole määritetty, vahvistus viittaa huippuarvoon antennin pääkeilan suunnassa.
Esimerkiksi itä-länsi-suuntainen kollineaarinen antenni, jonka vahvistus on 6,41 dBd, pystyy lähettämään tai vastaanottamaan yli nelinkertaisen signaalitehon ideaaliseen dipoliantenniin verrattuna itä- ja länsisuunnissa. Pohjoisen ja etelän suuntiin lähetettäisiin hyvin vähän signaalia.
Korkeampi vahvistus tarkoittaa yleensä sitä, että signaali keskittyy pienemmälle säteen leveydelle. Tämä saattaa soveltua joihinkin lineaarisiin sovelluksiin, kuten sellaisiin, joissa on eristettävä tietty signaali ja vältettävä ulkoisia häiriösignaaleja. Leveämpää sädettä saatetaan tarvita esimerkiksi silloin, jos on monia vastaanottoyksiköitä, jotka liikkuvat ympäriinsä ja joiden on pysyttävä yhteydessä, kuten poliisi- tai taksilähettimissä. Eri antennityypeillä on erilaiset antennikuviot.
Dipoli
Dipoliantenni on yksinkertaisimmillaan kaksi suoraa tankoa tai lankaa, jotka on suunnattu päät vastakkain samalle akselille ja joiden kahteen vierekkäiseen päähän on kytketty tasapainotettu syöttölinja. Sinänsä dipoliantenni on lähes suuntaamaton, ja sen tehonsiirto kaikkiin suuntiin on lähes yhtä suuri. VHF-lähetysten lisäksi dipoliantenneja käytetään usein lyhytaaltosovelluksissa tai FM-lähetysten vastaanottimina.
Yagi (tai Yagi-Uda)
Yagi-antenni on dipolielementtien joukko, jossa yksi dipoli on kytketty vastaanottamaan signaalia ja muut elementit on tarkoitettu heijastamaan tai ohjaamaan energiaa haluttuun suuntaan. Yagi-antennit ovat suuntaavia, ja ne on asennettava aiottuun signaalireittiin päin. Pääkeila on leveä, ja sen takakeila on hieman pienempi. Tämäntyyppinen antenni voidaan asentaa vaaka- tai pystysuoraan halutun signaalipolarisaation mukaan. Yagi-antennit sopivat hyvin sekä pisteestä pisteeseen että monipistesovelluksiin.
Kollineaarinen
Kollineaarinen antenniryhmä on sarja dipoleja, jotka on asennettu peräkkäin. Niillä on jopa 10 dBd vahvistus, kapea kaistanleveys ja useita sivulohkoja. Niitä käytetään usein liikkuvassa viestinnässä, kuten poliisi-, palo- ja taksilähetyksissä.