
Astronomi, gök bilimi ya da gökbilim gök cisimlerinin kökenlerini, evrimlerini, fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaya çalışan doğa bilimi dalıdır. Astronominin sınırlı ve özel bir alanı olan gök mekaniği ile karıştırılmaması gerekir. Astronomi daha açık bir deyişle, yörüngesel cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, gökadalar ve kozmik mikrodalga arkaalan ışınımı gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları inceleyen bilim dalıdır.

Astronom, astrofizikçi ya da gök bilimci, Dünya'nın kapsamı dışındaki belirli bir soru veya alan üzerine çalışan astronomi alanında uzmanlaşmış bir bilim insanıdır. Gözlemsel veya teorik astronomide yıldızlar, gezegenler, uydular, kuyruklu yıldızlar ve gökadalar gibi astronomik nesneleri gözlemlerler. Astronomların çalıştığı konular veya alanlar arasında gezegen bilimi, güneş astronomisi, yıldızların kökeni veya evrimi ile gökadaların oluşumu gibi konular yer alır. İlgili ancak farklı bir konu olan fiziksel kozmoloji ise Evren'i bir bütün olarak inceler.

Takımyıldız, gökyüzünün bölündüğü 88 alandan her birine verilen isimdir. Terim genellikle, yanlış bir biçimde, görünüşte birbiriyle ilgili gözüken yıldız gruplarını tanımlamak için kullanılır.

Avcı takımyıldızı, kuzey göksel yarımkürede kış aylarında görülebilen belirgin bir takımyıldızdır. Modern 88 takımyıldızdan biridir ve MS 2. yüzyılda astronom Batlamyus tarafından listelenen 48 takımyıldız arasındadır. Adını Yunan mitolojisindeki avcıdan almıştır.

Ocak takımyıldızı, Güney göksel yarımküre'de yer alan ve kısmen göksel nehir Eridanus tarafından çevrelenmiş bir takımyıldızdır. Latincede "fırın" anlamına gelen adını, 1756 yılında Fransız gökbilimci Nicolas Louis de Lacaille vermiştir. Ocak takımyıldızı, modern 88 takımyıldızdan biridir.

Tukan takımyıldızı, Güney Göksel Yarımküre'de yer alan ve Güney Amerika kuşu tukanın adını taşıyan bir takımyıldızdır. On altıncı yüzyılın sonlarında Petrus Plancius tarafından, Pieter Dirkszoon Keyser ve Frederick de Houtman'ın gözlemlerine dayanarak tasarlanan on iki takımyıldızdan biridir. Tukan, ilk olarak 1598'de Plancius ve Jodocus Hondius tarafından Amsterdam'da yayımlanan 35 santimetre çapındaki bir göksel kürede yer almış ve 1603'te Johann Bayer'in yıldız atlası Uranometria'da tasvir edilmiştir. Fransız kaşif ve astronom Nicolas Louis de Lacaille 1756'da Tukan takımyıldızının yıldızlarına Bayer belirtmelerini vermiştir. Tukan; Turna (Grus), Anka (Phoenix) ve Tavus (Pavo) takımyıldızlarıyla birlikte "Güney Kuşları" olarak bilinir.

Johannes Kepler ; Alman gök bilimci, matematikçi ve astronomdur. 17. yüzyılın bilimsel devriminde, "Astronoma Nova", "Harmonik Mundi" ve "Kopernik Astronomi Özeti" adlı çalışmalarına bağlı olarak şahsen ortaya çıkardığı Kepler'in gezegensel hareket yasaları ile tanınır. Bu çalışmaları Isaac Newton’un evrensel yer çekimi kuvveti teorisine dayanak sağlamıştır.

All Sky Automated Survey (ASAS) gökyüzünde parlaklığı 14'ten fazla olan yaklaşık 10.000.000 yıldızın fotometrik izlemesi için 7 Nisan 1997'de Polonya'da yürütülmeye başlamış bir astronomi projesidir. Proje kapsamında kullanılan otomatik teleskop da ASAS ismiyle anılmaktadır. ASAS-Güney teleskobu Şili'dedir ve ASAS-Kuzey teleskobu Hawaii'dedir. Varşova Üniversitesi Gözlemevi'nden Grzegorz Pojmański tarafından internet üzerinden yönetilmektir.

Gökküre, Gökbilim ve seyrüseferde, Dünya'yla eşmerkezli ve eşeksenli, devasa çaplı varsayımsal bir küredir. Gökyüzündeki tüm cisimlerin iç yüzeyinde yer aldığı bir küre şeklinde düşünülebilir. Gök ekvatoru yer ekvatoruyla, gök kutupları da yerin kutup noktalarıyla aynı doğrultuda çakışıktır. Gökküre yansıtması gökcisimlerinin konumlarının belirlenmesi için çok pratik bir yöntemdir.

Abdurrahman es-Sufî, 10. yüzyılda yaşamış Farisi gökbilimci.

Yunan astronomisi klasik antik dönemde Yunan dilinde yazılmıştır ve antik Yunan, Helenistik, Greko-Romen ve geç dönem antik çağlarını kapsar. Yunanca, Helenistik dönemden Büyük İskender'in fethini takip eden süreçte bilimin dili haline geldiği için antik Yunan astronomisi coğrafi sınırları aşmıştır. Bu yüzden Helenistik astronomi olarak da adlandırılır. Helenistik ve Roma dönemleri boyunca Yunan olan veya olmayan birçok astronom, çalışmalarını Yunan geleneklerini kullanarak Ptolemaios krallığındaki İskenderiye kütüphanesini de içeren büyük bir enstitüde yürütüyordu.

Göksel navigasyon, açık denizlerde ve okyanuslarda gök cisimlerinin konumlarına bakarak deniz araçlarının konumunu saptamak ve böylece rotasını belirlemek için uygulanır.
Knidos'lu Eudoxus veya Knidoslu Ödoksus, antik bir Yunan astronomu, matematikçi, bilim insanı ve Archytas ile Platon'un öğrencisiydi. Hipparchus'un Aratus'un astronomi üzerine şiiriyle ilgili yorumunda bazı parçalar korunsa da tüm eserleri kaybolmuştur. Bithynialı Theodosius tarafından yazılan Sphaerics, Eudoxus'un bir çalışmasına dayanabilir.

Yıldız haritası, karanlık gökyüzünün haritasıdır. Astronomlar, kullanımlarını kolaylaştırmak için bunları ızgaralara bölerler. Bu haritalar yıldız, bulutsu ve galaksi gibi astronomik nesneleri ve takımyıldızlarını belirlemek ve yerlerini tespit etmek için kullanılırdı. Çok eski zamanlardan beri navigasyon için kullanıldılar. Yıldız haritası, astronomi nesnelerinin türlerine, biçimlerine ve kökenlerine göre gruplandığı liste veya çizelge olan astronomik kataloglardan farklıdır. Yıldız haritacılığında usturlap ve planisfer kullanılır.

Ortak merkezli küreler kuramı, Eudoxus, Callippus ve Aristoteles tarafından geliştirilen eş merkezli kürelerin kozmolojik modeli olup bu modelde tümü Dünya merkezli olan göksel küreler kullanılmıştır. Bu yönüyle Batlamyus ve diğer matematiksel gök bilimciler tarafından Kopernik dönemine kadar kullanılan çok merkezli episiklik ve eksantrik modellerden farklıydı.
Çandarlılı Autolycus bir Yunan astronomu, matematikçi ve coğrafyacı.

Astronomik küre, göksel boylam ve enlem çizgilerini ve tutulum gibi diğer astronomik açıdan önemli özellikleri temsil eden, Dünya veya Güneş merkezli küresel bir halka çerçevesinden oluşan gökyüzündeki nesnelerin bir modelidir. Bu nedenle, asıl amacı takımyıldızların haritasını çıkarmak olan düz bir küre olan göksel küreden farklıdır. İlk olarak MÖ 4. yüzyılda antik Çin'de ve MÖ 3. yüzyılda antik Yunanistan'da ayrı ayrı icat edildi, daha sonra İslam dünyası ve Orta Çağ Avrupası'nda kullanımları oldu.
Abu-Abdullah Muhammed ibn İsa Māhānī Mahan'da doğan ve Abbasi Halifeliği Bağdat'ta aktif olan İranlı matematikçi ve astronomdur. Bilinen matematiksel çalışmaları arasında Öklid'in Elementleri, Arşimet'in Küre ve Silindir Üzerine ve İskenderiyeli Menelaus'un Sphaerica üzerine yorumları ve iki bağımsız inceleme yer alır. Arşimet'in ortaya koyduğu, bir küreyi belirli bir oranda iki cilde bölme sorununu çözmeye çalıştı, bu daha sonra 10. yüzyıl matematikçisi Ebu Ca'fer el-Hazin tarafından çözüldü. Astronomi üzerine hayatta kalan tek çalışması azimutların hesaplanması üzerineydi. Ayrıca astronomik gözlemler yaptığı biliniyordu ve arka arkaya üç ay tutulmasının başlangıç zamanlarına ilişkin tahminlerinin yarım saat içinde doğru olduğunu iddia etti.

Kuzey Göksel Yarımküre veya Kuzey Gökyüzü, dünyanın yüzeyini çevreleyen Göksel Küre'nin kuzeyde kalan yarısına verilen isimdir ve kuzey yarımküre gökyüzünde görülmüş olan gök cisimlerini ve gök olaylarını kapsar. Güney Yarımküre'deki karşılığına Güney Göksel Yarımküre adı verilir.

Güney Göksel Yarımküre veya Güney Gökyüzü, dünyanın etrafını çevreleyen Göksel Küre'nin Güney Yarımküre'ye denk gelen kısmına verilen isimdir ve bu yarımküre üzerinde meydana gelen bütün astronomik olayları ve gök cisimleri içinde barındırır. Kuzey Yarımküre'de bulunan Kuzey Gökyüzü'nün zıttı konumundadır. Güney Gökyüzü'nde olan olayların tamamının gözlemlenebilmesi için gözlemcinin Güney Kutbu'na yakın bir bölgede konumlanması gerekmektedir. Gözlemci ekvator bölgesine doğru çıktıkça Gök ekvatoru'nun etkisi altına gireceği için Avcı takımyıldızı ve Başak takımyıldızı gibi her iki yarımküreden de gözlemlenebilen takımyıldızlarını ve kuzey gökyüzünün ekvator sınırındaki yıldızlarını gözlemlemeye başlar. Kuzey Yarımküre'de yılın her vakti görülebilen Büyükayı ve Cassiopeia gibi takımyıldızları Güney Gökyüzü'nün ekvatora yakın bölgelerinde yılın bazı dönemlerinde gözlemlenebilir.