在天文台里，人们是通过天文望远镜来观察太空，天文望远镜往往做得非常庞大，不能随便移动。而天文望远镜观测的目标，又分布在天空的各个方向。如果采用普通的屋顶，就很难使望远镜随意指向任何方向上的目标。
天文台的屋顶造成圆球形，并且在圆顶和墙壁的接合部装置了由计算机控制的机械旋转系统，使观测研究十分方便。这样，用天文望远镜进行观测时，只要转动圆形屋顶，把天窗转到要观测的方向，望远镜也随之转到同一方向，再上下调整天文望远镜的镜头，就可以使望远镜指向天空中的任何目标了。在不用时，只要把圆顶上的天窗关起来，就可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭。二十世纪10年代～20年代，徐家汇、佘山、菉葭浜并立为上海三大天文台，其中徐家汇天文台担负着总台的职责，其业务和国际影响力在上世纪30年代也达到了顶点。
天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。
由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭和航天器等。天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。而在你的整个一生中，实际上只有十分微量的中微子会与你身体里的原子发生相互作用而暴露出它们的行踪。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
二十世纪10年代～20年代，徐家汇、佘山、菉葭浜并立为上海三大天文台，其中徐家汇天文台担负着总台的 职责，其业务和国际影响力在上世纪30年代也达到了顶点。
然而，的 开始给这个天文台带来了巨大的 影响，30年代后期各项业务曾一度陷入停滞。一直到***成立后，徐家汇天文台和佘山天文台被***接管，其中天文部分在很长一段时间内由南京紫金山天文台代管，改称为徐家汇观象台和佘山观象台，其它部分则先后分离成立了上海气象局、上海局等单位。天文台的屋顶造成圆球形，并且在圆顶和墙壁的接合部装置了由计算机控制的机械旋转系统，使观测研究十分方便。