পৃথিবীর সবকিছুর সাথে সম্পর্কিত বিজ্ঞান যেমন আর্থ সায়েন্স, তেমনি পৃথিবীর বাইরের মানে এক্সট্রাটেরেস্ট্রিয়াল সবকিছুর সাথে সম্পর্কিত বিজ্ঞান হলো এস্ট্রোনমি বা জ্যোতির্বিজ্ঞান। সতের শতকে টেলিস্কোপ উদ্ভাবন এবং গ্র্যাভিটি ও গতির সূত্র আবিষ্কারের আগ পর্যন্ত এস্ট্রোনমি মানে ছিল সূর্য, চাঁদ ও সৌরজগতের পাঁচটি গ্রহের (বুধ, শুক্র, মঙ্গল, বৃহস্পতি, শনি) পজিশন পর্যবেক্ষণ ও প্রেডিকশন। অবস্থান হিসাব করা শুরু হয়েছিল ক্যালেন্ডার ও এস্ট্রোলজির জন্য, তবে পরে নেভিগেশন ও বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব নির্মাণেও তা ব্যবহার করা হয়েছে।

বর্তমানে এস্ট্রোনমিকেল অব্জেক্টের মধ্যে পড়ে গ্রহ, প্ল্যানেটারি সিস্টেম, তারা, স্টার সিস্টেম ও ক্লাস্টার, ইন্টারস্টেলার মিডিয়াম, গ্যালাক্সি, গ্যালাক্সি গ্রুপ ও ক্লাস্টার, ইন্টারগ্যালাক্টিক মিডিয়াম, কসমিক ওয়েব ও ভয়েড, ইউনিভার্স। এস্ট্রোনমিতে মহাবিশ্বের শুধু বিভিন্ন সিস্টেম না, প্রসেস নিয়েও গবেষণা করা হয়।

উনিশ শতকে এস্ট্রোনমির নতুন শাখা হিসেবে জন্ম নিয়েছিল এস্ট্রোফিজিক্স, আর বিশ শতকে জন্মেছে কসমোলজি, এস্ট্রোকেমিস্ট্রি, এস্ট্রোবায়োলজি, এবং সৌরজগৎ এক্সপ্লোর করার বিজ্ঞান হিসেবে স্পেস সায়েন্স ও প্ল্যানেটারি সায়েন্স। এরোস্পেস ইন্ডাস্ট্রির কারনে স্পেস সায়েন্স অনেক দেশে এত বড় যে তাকে এস্ট্রোনমি থেকে স্বাধীন আলাদা বিজ্ঞান হিসেবে গণ্য করা হয়। এস্ট্রোফিজিক্স ও কসমোলজি অনেক জায়গায় ফিজিক্সের অংশ হিসেবে থাকে।

এস্ট্রোনমির ইতিহাস একটা আলাদা আর্টিকেলে আলোচনা করা হয়েছে। এই আর্টিকেলের বিষয় এস্ট্রোনমির স্কোপ ও টেকনিক।