La tarea del astrónomo básicamente consiste en investigar los cuerpos celestes y la forma de llevarla a cabo muestra diferentes aspectos, entre los cuales sobresale el de la observación de los astros. Para ello, los astrónomos cuentan con observatorios, a diferencia de muchos otros científicos que trabajan en laboratorios; en los laboratorios se hacen experimentos, y en los observatorios, por su parte, observaciones.

La Astronomía comprende diversas especialidades de acuerdo a las siguientes divisiones:

a) por los objetos de estudio;
b) por la modalidad (técnica) empleada para realizar ese estudio; y
c) por el aspecto elegido para ese estudio.

En (a) se encuentran los astrónomos especialistas en cometas, diferenciados, por ejemplo, de aquellos que se dedican a estrellas. En (b) se distinguen por ejemplo, los radioastrónomos que emplean por ejemplo antenas radiotelescopios para recoger información de los astros, de los espectroscópistas, que estudian el espectro de la luz que nos llega de los astros. Finalmente, en (c) aparece una subdivisión que tiene que ver con el objetivo del estudio de los astros. Una estrella puede ser observada para conocer su edad y su composición química, o simplemente para determinar su posición en el cielo, para poder ser utilizada como referencia en la navegación automática de una nave espacial.

Entre las especialidades de la Astronomía que determinan el grupo (c), deben contarse, principalmente, las dos siguientes:

1) Astrometría y Mecánica Celeste: abarcan el estudio de los movimientos de los astros (reales y aparentes) y de las leyes que los rigen; y

2) Astrofísica: estudio de las formas, dimensiones y caracteres de las superficies de los astros, así como también su naturaleza, constitución, evolución y condiciones físicas.

Sin embargo, ninguna especialidad puede desarrollarse aislada completamente de las demás; existe una gran interrelación entre todas ellas, tanto en objetivos como en técnicas, independientemente del tipo de astro que se esté investigando.