Astronomia este o știință naturală care studiază obiectele și fenomenele cerești. Folosește matematica, fizica și chimia pentru a explica originea și evoluția lor. Obiectele de interes includ planete, luni, stele, nebuloase, galaxii și comete. Fenomenele relevante includ exploziile de supernove, exploziile de raze gamma, pulsațiile și radiația cosmică de fond cu microunde. În general, astronomia studiază tot ceea ce are originea dincolo de atmosfera Pământului
Astronomia înseamnă „legea stelelor” (sau „cultura stelelor” în funcție de traducere). Astronomia nu trebuie confundată cu astrologia, sistemul de credințe care susține că acțiunile umane și comportamentul sunt corelate cu pozițiile obiectelor cerești. Deși cele două domenii au o origine comună, ele sunt acum complet distincte.
Astronomia este una dintre puținele științe în care amatorii joacă un rol activ. Acest lucru este valabil mai ales pentru descoperirea și observarea evenimentelor trecătoare. Astronomii amatori au ajutat cu multe descoperiri importante, cum ar fi găsirea de noi comete.
„Astronomie” și „astrofizică” sunt sinonime. Bazat pe definiții stricte din dicționar, „astronomie” se referă la „studiul obiectelor și materiei din afara atmosferei Pământului și al proprietăților lor fizice și chimice”, în timp ce „astrofizica” se referă la ramura astronomiei care se ocupă cu „comportamentul, proprietățile fizice, și procesele dinamice ale obiectelor și fenomenelor cerești”. Deoarece majoritatea cercetărilor astronomice moderne se ocupă de subiecte legate de fizică, astronomia modernă ar putea fi de fapt numită astrofizică. Unele domenii, cum ar fi astrometria, sunt doar astronomie, mai degrabă decât astrofizică.
Niciun domeniu al științei nu este complet de sine stătător. Descoperirile dintr-o zonă își găsesc aplicații în altele, adesea în mod imprevizibil. Diverse exemple notabile în acest sens implică studii astronomice. Legile mișcării și gravitației lui Isaac Newton au apărut din analiza orbitelor planetare și lunare. Observațiile din timpul eclipsei de soare din 1919 au oferit o confirmare dramatică a teoriei generale a relativității a lui Albert Einstein, care a câștigat un sprijin suplimentar odată cu descoperirea pulsarului binar denumit PSR 1913+16 și prin observarea undelor gravitaționale de la fuziunea găurilor negre și a stelelor neutronice. Comportamentul materiei nucleare și al unor particule elementare este acum mai bine înțeles ca urmare a măsurătorilor stelelor neutronice și, respectiv, abundența cosmologică de heliu.
Cunoștințele astronomice au avut, de asemenea, un impact larg dincolo de știință. Cele mai vechi calendare s-au bazat pe observații astronomice ale ciclurilor repetate ale pozițiilor solare și lunare. De asemenea, timp de secole, familiaritatea cu pozițiile și mișcările aparente ale stelelor de-a lungul anotimpurilor a permis călătorilor pe mare să navigheze cu o precizie moderată. Poate cel mai mare efect pe care l-au avut studiile astronomice asupra societății noastre moderne a fost modelarea percepțiilor și opiniilor acesteia. Concepțiile noastre despre cosmos și locul nostru în el, percepțiile noastre despre spațiu și timp și dezvoltarea urmăririi sistematice a cunoașterii cunoscute sub numele de metoda științifică au fost profund influențate de observațiile astronomice. În plus, puterea științei de a oferi baza pentru predicții precise ale unor fenomene precum eclipsele și pozițiile planetelor și mai târziu, atât de dramatic, a cometelor a modelat o atitudine față de știință care rămâne o forță socială importantă astăzi.