天文学的研究对象是天体，其研究的基本方法是对天体的观测，包括目视观测和仪器观测。它的研究特点是：
（1）大部分情况下人类不能主动去实验，只能被动观测。
（2）强调对天体进行全局、整体图景的综合研究。表现观测上是全波段、全天候。在理论上依赖模型和假设。
（3）需用计算机把观测所获得的大量原始资料进行整理。使天文学研究发生重大变化的另一个技术进步是快速互联网技术，这使得异地天文数据的交换和处理成为可能，使得观测数据具有巨大的科学产出的潜在意义。目前，虚拟天文台的提出和建设对天文研究意义深远。
（4） 具有大科学的特征，需要大量投资。
（5） 以哲学为指导。