Według NASA nowoczesne narzędzia astronomiczne obejmują zaawansowane teleskopy zdolne do badania światła odbitego od słońca, księżyca, planet, komet i gwiazd. Radioteleskopy są wykorzystywane w badaniach fal radiowych, podczas gdy kosmiczne teleskopy promieni gamma pomagają w badaniu promieni gamma.
W astronomii stosuje się różne rodzaje urządzeń, w zależności od sekcji widma elektromagnetycznego, którą astronom musi obserwować, zgodnie z Astronomy Online. Astronomowie wykorzystują teleskopy i radioodbiorniki z powierzchni Ziemi do obserwacji światła widzialnego, fal radiowych i promieni podczerwonych. Teleskopy obsługują dodatkowe urządzenia, takie jak kamery z kamerami o sprzężonych ładunkach, szeroką gamę filtrów i spektrometrów. Narzędzia te umożliwiają uchwycenie zjawisk niewidocznych gołym okiem.
W astronomii nurtu głównego coraz częściej stosuje się specjalistyczne instrumenty, takie jak podziemne detektory neutrin i detektory fal grawitacyjnych. Teleskopy i anteny radiowe mogą być również używane parami w celu wprowadzenia interferometrów, które zwiększają możliwości rozdzielczości w celu zapewnienia wyraźniejszych zdjęć.
Wczesne cywilizacje nie używały sprzętu astronomicznego do badania gwiazd, chociaż obserwowały i próbowały je zrozumieć. Galileusz wynalazł pierwszy teleskop i użył go we wczesnych latach 1600 do obserwacji kraterów na powierzchni Księżyca, ciemnych śladów na powierzchni Słońca i małych księżyców obracających się wokół Jowisza. Teleskop, niezależnie od tego, jak skomplikowany, działa na zasadzie refrakcji lub odbicia.
