L'astronomie étudie principalement le Système solaire (le Soleil, les planètes et leurs satellites, les astéroïdes et les comètes, les poussières interplanétaires, le vent solaire) ; la Galaxie, à laquelle appartient le Système solaire, avec ses étoiles et sa matière interstellaire (nébuleuses) ; les autres galaxies et l'Univers dans son ensemble.

Principales branches.

En fonction du type de recherche effectué, on distingue l'astronomie fondamentale, qui comprend elle-même l'astrométrie (ou astronomie de position) et la mécanique céleste, et l'astrophysique. L'astrométrie a pour objet la détermination des positions et des mouvements des astres, l'établissement des catalogues d'étoiles, la mesure des distances stellaires. La mécanique céleste traite des lois régissant les mouvements des astres. Elle permet les calculs d'orbites et l'établissement des éphémérides astronomiques. Beaucoup plus récente, puisqu'elle n'a pris son essor que dans la seconde moitié du XIX^e s., avec l'application à l'astronomie de la photographie, de la spectroscopie et de la photométrie, l'astrophysique consiste en l'étude physique des astres. L'astrophysique théorique joint les données de l'observation aux principes de la physique pour élaborer des modèles susceptibles de rendre compte de la structure et de l'évolution des objets célestes. À l'astrophysique se rattache la cosmologie, qui cherche à expliquer la structure et l'évolution de l'Univers considéré dans son ensemble. Enfin, l'exobiologie étudie du point de vue astronomique les possibilités d'existence de vie extraterrestre (étude de l'évolution des planètes, recherche de planètes extrasolaires, recherche de molécules d'intérêt biologique dans le cosmos, tentatives de détection de signaux radioélectriques extraterrestres artificiels).