L'astronomia és la ciència natural que estudia els cossos i fenòmens celestes i en descriu l'origen i l'evolució mitjançant les matemàtiques, la física i la química. El seu camp d'interès abasta els planetes, els satèl·lits naturals, els estels, les nebuloses, les galàxies, els meteoroides, els asteroides i els cometes, juntament amb fenòmens com les supernoves, els esclats de rajos gamma, els quàsars, els blàzars, els púlsars i la radiació còsmica de fons. A grans trets, l'astronomia estudia tot allò que ve de més enllà de l'atmosfera de la Terra. La cosmologia és la branca de l'astronomia que tracta de l'Univers en el seu conjunt.
Etimologia: la paraula astronomia prové del mot grec αστρονομία ('astronomia'), combinació dels mots άστρον (astron), que significa 'estrella', i νόμος (nomos), 'llei'. L'astronomia és una de les poques ciències en què els aficionats encara poden tenir un paper actiu, especialment en el descobriment i seguiment de fenòmens com les corbes de llum d'estrelles variables, el descobriment d'asteroides i cometes, etc.
No ha de confondre's l'astronomia amb l'astrologia, pseudociència que afirma que el destí de les persones, i dels assumptes humans en general, es troben relacionats amb les posicions aparents dels cossos astronòmics en el cel. Encara que ambdós camps comparteixen un origen comú,[1] són molt diferents; els astrònoms segueixen el mètode científic, mentre que els astròlegs no. A més, els astròlegs no han assumit encara la precessió dels equinoccis, un descobriment que es remunta a Hiparc de Nicea.