Astronomi er en av de eldste vitenskaper. Tidlige sivilisasjoners astronomer utførte metodiske observasjoner av nattehimmelen, og kulturgjenstander tilknyttet astronomi fra enda tidligere tider er funnet. Det var imidlertid med oppfinnelsen av teleskopet på begynnelsen av 1600-tallet at faget utviklet seg til en moderne vitenskap. Historisk sett har astronomi innbefattet disipliner så forskjellige som astrometri, stjernenavigasjon, observasjonell astronomi, utvikling av kalendre, og også astrologi, men profesjonell astronomi betraktes ofte nå for tiden å være omtrent synonymt med astrofysikk.
Siden det 20. århundre har faget astronomi blitt splittet til observasjonelle og teoretiske grener. Observasjonell astronomi fokuserer på innhenting og analysering av data, hovedsakelig ved hjelp av elementære fysiske prinsipper, mens teoretisk astronomi forsøker å kaste lys over astronomiske objekter og fenomener ved hjelp av datamodeller og analytiske modeller. De to retningene kompletterer hverandre, da teoretisk astronomi forsøker å forklare observasjonelle resultater, observasjonell astronomi blir brukt for å bekrefte teoretiske resultater.
Rundt solen kretser en rekke elementer i en nærmest flat skive i ekliptikken. Med unntak av solen finner man det meste av solsystemets masse i de åtte planetene, som har tilnærmet sirkulære omløpsbaner. De fire indre planetene er Merkur, Venus, jorden og Mars, som i stor grad består av stein og metall og kalles steinplanetene. De fire ytre planetene er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, som i stor grad består av hydrogen og helium. Disse blir ofte referert til som gasskjempene, da de er mye tyngre og større enn steinplanetene. Det finnes to områder med mindre himmellegemer. Asteroidebeltet, som ligger mellom Mars og Jupiter, består av mindre legemer av metall og stein slik som steinplanetene og Kuiperbeltet som ligger bortenfor Neptuns omløpsbane, består hovedsakelig av himmellegemer av frossent vann, ammoniakk og metan.
Fabra-observatoriet er et astronomiskobservatorium i Barcelona i Catalonia. Det peker sørover og ligger på en høyde av 415 meter over havet, i fjellkjeden Collserola. Det ble åpna i 1904 og tilhører Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona. Hovedaktiviteten til observatoriet er å studere asteroider og kometer. Det er det fjerde eldste observatoriet i verden som fremdeles er i bruk. Det var i Fabra-observatoriet at kometen 32P/Comas Solá ble oppdaga i 1926 av Josep Comas Solà.
Hipparkhos fra Nikea var en gresk astronom. Det er hans fortjeneste at antikkens greske astronomi utviklet seg fra ren beskrivelse til en vitenskap. Han brakte babylonernes kunnskaper i astronomi til den greske verden; bl.a. introduserte han babylonernes inndeling av sirkelen i 360° i Europa. Hipparkhos gjorde en presis beregning av årets lengde - 365 dager, 5 timer og 55 minutter. Han målte månedens lengde til 29 dager, 12 timer, 44 minutter og 2,5 sekunder - et avvik på ett sekund fra det korrekte. Han beregnet avstanden til sola, og fant at den er kortest 4. januar og lengst på 4. juli. Til disse beregningene måtte han gjøre forbedringer innenfor trigonometrien.