Gli astronomi usano la fisica, la chimica e la matematica per studiare la composizione dell'universo. Scoprono fatti su altri oggetti astrofisici usando telescopi sulla Terra e nello spazio, radio, computer e la geologia della Terra. Gli astronomi utilizzano anche fotocamere digitali e dispositivi di coppie di carica per convertire i dati acquisiti dai telescopi in segnali elettrici per ulteriori studi sui computer.
La luce è il soggetto principale che studia gli astronomi che fornisce loro informazioni sull'universo. Quando la luce viaggia da un oggetto che si allontana, è spostata verso il rosso. Quando un oggetto viaggia verso uno, la luce che riflette o emette è spostata verso il blu. Misurando la quantità di questi spostamenti della luce, gli astronomi calcolano la distanza percorsa dalla luce e la posizione dell'oggetto nello spazio. Gli astronomi operano sul campo, raccolgono meteoriti e indagano sui siti di collisione per la questione delle comete.
Gli astronomi sono ricercatori, insegnanti o entrambi. In preparazione per una carriera in astronomia, sono necessarie lezioni estensive di fisica e matematica. Il più importante è il desiderio di sapere come funziona l'universo e la pazienza di capire che spesso occorrono decenni e secoli per scoprire nuovi fenomeni. College è un requisito per atterrare un lavoro in astronomia. In effetti, la maggior parte degli astronomi ha gradi avanzati ed esperienza nei laboratori del college.