천체와 우주에 대하여 연구하는 학문. 천체와 그 집합체의 운동 모양, 화학 조성, 물리 상태, 진화 등과 우주 공간의 구조 등을 다루는 자연 과학이다.

천문학은 원래 메소포타미아나 고대 이집트에서 달력을 만들거나, 시간을 재거나, 항해하는 배의 위치를 알기 위하여 생겨난 학문이다. 뒤이어 그리스 문명으로 이어지고, 유럽의 르네상스와 함께 근대 자연 과학의 한 갈래로서 발달하여 오늘날과 같은 진보를 보게 되었다.

천문학은 크게 천체의 위치나 분포를 연구하는 위치 천문학, 천체의 운동을 다루는 천체 역학, 천체와 그 집단의 물리적 성질을 연구하는 천체 물리학, 우주 전체의 구조나 진화를 연구하는 우주론 등의 갈래로 나뉜다.

한편 근대 물리학의 발달에 따라 별의 에너지나 전파에 대한 연구도 이루어져, 전파 망원경을 이용한 전파 천문학도 생겨났다.

고에너지 천문학 - 고에너지 현상과 관련이있는 천문학.

구면 천문학 - 태양·달· 행성· 항성 등 천체의 모습을 천구 위에 투영하여 그 위치나 겉보기 운동등을 연구하는 학문.

위치 천문학 - 천체의 위치·크기·운동 등의기하학적 관계를 다루는 천문학의 한 부문.

적외선 천문학 - 천체가 방출하는 적외선 복사를 관측하여 각종 천체의 여러 가지 특성을 연구하는천문학의 한 분야.

전파 천문학 - 천체에서 방출되는 전파를 관측하여그 구조나 상태를 조사하는 천문학의 한 분야.

X선 천문학 - X선에 의해서 천체를 관측하고또, 우주를 연구하는 학문 분야.