В частности, астрономия изучает Солнце, планеты Солнечной системы и их спутники, астероиды, кометы, метеориты, межпланетное вещество, звезды и внесолнечные планеты (экзопланеты), туманности, межзвездное вещество, галактики и их скопления, пульсары, квазары, черные дыры и многое другое.
Астрономия помогает разным наукам проверять гипотезы в не достижимых на Земле условиях. За важными фундаментальными открытиями неизбежно следуют попутные, за ними — непредсказуемые будущие применения. Применение может быть отсрочено на десятки и сотни лет.
Наука сформировалась в глубокой древности и заложила базу для изучения астрономических явлений. Основные данные в области сферической астрономии рассчитываются на базе математики. Редукция наблюдений – главный вопрос, которым занимается эта научная отрасль. Ключевым понятием является небесная сфера.