В настоящее время астрономия включает в себя несколько разделов, тесно связанных между собой. К основным из них относятся следующие:

1. Астрометрия – наука, которая изучает положение и движение светил, а также определение с помощью их точных координат и времени. Астрометрия состоит из нескольких частей:

• А) сферическая астрономия – разрабатывает математические методы определения видимых небесных тел, используя системы координат; сюда входит и разработка теории закономерных изменений координат светил со временем;

• Б) фундаментальная астрометрия – определяет координаты по каталогам звёздных положений и определяет числовые значения важнейших астрономических постоянных;

• В) практическая астрономия – описывает инструменты, применяемые в определении времени, азимутов направлений, географических координат, а также описание самих методов.

В 1994 г. была принята международная система астроориентации, которая основывается на около 400 экстрагалактических радиоисточниках. Эта схема отличается от предыдущих схем, которые опирались на размещение и движение ярких звёзд.

2. Теоретическая астрономия – часть астрономии, которая разрабатывает методику определения орбит астрономических тел по видимым положениям в пространстве. Может ставиться и обратная задача (вычисление видимых положений).

3. Небесная механика – раздел астрономии, который определяет физические свойства небесных тел (масса, форма, устойчивость систем и пр.), а также изучает законы движения этих тел под действием сил всемирного тяготения.

4. Астрофизика – раздел астрономии, изучающий физические свойства космических объектов, а также их химический состав. Она включает в себя практическую астрофизику, применяющую с помощью различных инструментов разработанные методы исследований, и теоретическую астрофизику, которая с помощью законов физики объясняет наблюдаемые явления. Некоторые разделы астрофизики выделяют по особенным, специфическим методам исследования.

5. Звёздная астрономия – раздел астрономии, изучающий закономерности размещения и движения астрономических объектов (звёзд, планет, межзвёздной материи), учитывая при этом их физические особенности.

6. Космогония – изучает происхождение и эволюцию небесных тел, включая Землю.

7. Космология – изучает общие закономерности строения и развития Вселенной. Некоторое время она была подразделением метафизики. Физическая космология изучает как большие, так и малые тела во Вселенной от ранних стадий её развития и до сегодняшнего дня. Основной теорией этого раздела астрономии является теория «Большого взрыва».

Можно отметить, что первые три раздела астрономии решают первую её задачу, из-за этого их объединяют в понятие классической астрономии, четвёртый и пятый – вторую, а последние две – вопросы третьей задачи астрономии.

В последние годы стали возникать новые направления в астрономии. Одним из них является археоастрономия, которая изучает познания в области астрономии у людей, живших в древнее время. Эти исследования помогают установить возраст древних архитектурных сооружений, основываясь на процессии Земли.