牛顿力学的出现，核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系。当前，对高能天体物理、致密星和宇宙演化的研究，能极大推动现代科学的发展。对太阳和太阳系天体包括地球的研究在航天、测地、通讯导航等部门中都有许多应用。天文起源于古代人类时令的获得和活动。正如科学家们在探测一个新的领域时常常会碰到的情况那样，戴维斯的实验结果出乎人们的预料。
天文学循着观测-理论-观测的发展途径，不断把人的视野伸展到宇宙的新的深处。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。现今，天文学按研究方法分类已形成天体测量学、天体力学和天体物理学三大分支学科。按观测手段分类已形成光学天文学、射电天文学和空间天文学几个分支学科。对天文学家来说，中微子所具有的难以捉摸的特性既有好处又有坏处。
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。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。为了传教的需要，他们为当时的中国带来了许多西洋奇技，其中就包括西方天文学的新思想。
“冰立方”中微子探测器包括80串探测器模块，预计2012年1月完全建成。一旦这台探测器完全投入运行，它可能在未来10年内记录下百万次以上的 深空高能中微子事件。这将给我们提供一个巨大的 数据库，用于分析一些剧烈的 太空事件，我们对宇宙起源和演化的 认识也将迈上一个新台阶。我们常常通过天文观测来了解宇宙的 奥秘。太空中的 天体会辐射出多种波长的 电磁波。这些电磁波携带着各种不同的 信息，向我们揭示宇宙的 奥秘。除了电磁波外，天体还会发射一些实物粒子。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。
多亏了天文工作者的 精心爱护，与之配套的 圆顶、座椅、附属设备等，至今还保持着原来的 面貌，成为中国近代天文发展的 一个见证。
早在1874年，徐家汇天文台的 建成初期就已经展开了地磁工作，后因上海徐家汇地区修建有轨电车产生了一定的 电磁干扰，1908年，法国传教士在江苏昆山市境内一个叫陆家浜的 地方建成菉葭浜天文台，专门从事地磁观测，这也是法国传教士大天文台系 统的 一个组成部分。1931年，该台移往佘山，建立新的 地磁观测台，后来成为上海局的 佘山地磁观测站。后来，奥地利物理学家泡利在1930年提出，是一种尚没有办法检测到的粒子带走了缺失的能量和动量。