Astronomowie używają fizyki, chemii i matematyki do badania makijażu wszechświata. Odkrywają fakty o innych obiektach astrofizycznych za pomocą teleskopów na Ziemi iw kosmosie, radiu, komputerach i geologii Ziemi. Astronomowie używają także aparatów cyfrowych i urządzeń ładujących w celu przekształcenia danych przechwyconych przez teleskopy na sygnały elektryczne w celu dalszego badania na komputerach.
Światło jest głównym przedmiotem badań astronomów, które dają im informacje o wszechświecie. Kiedy światło przemieszcza się z oddalającego się obiektu, jest ono przesunięte na czerwono. Kiedy obiekt porusza się w kierunku jednego, światło, które odbija lub emituje, jest przesuwane w kierunku niebieskim. Mierząc wielkość tych przesunięć światła, astronomowie obliczają odległość przebytego światła i położenie obiektu w przestrzeni. Astronomowie działają w terenie, zbierając meteoryty i badając miejsca kolizji dla materii komet.
Astronomowie to naukowcy, nauczyciele lub obaj. W ramach przygotowań do kariery astronomicznej potrzebne są rozległe zajęcia z fizyki i matematyki. Najważniejsze jest pragnienie poznania, jak działa wszechświat i cierpliwość, aby zrozumieć, że odkrycie nowych zjawisk często wymaga dekad i wieków. College jest wymogiem, by wylądować w astronomii. W rzeczywistości większość astronomów zdobyła stopnie naukowe i doświadczenie w laboratoriach uniwersyteckich.