天文学（英语：astronomy），是观察和研究宇宙间天体的学科，它研究天体（包括卫星、行星、恒星、星云及银河系等）的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化，也研究一些在地球大气层外的现象，像是超新星、伽玛射线暴和宇宙微波背景辐射等，是自然科学中的一门基础学科。宇宙学和天文学有些相关，而其不同处是将宇宙视为一个整体来研究。

天文学与其他自然科学的一个显着不同之处在于，天文学的实验方法是观测，通过观测来收集天体的各种信息。因而对观测方法和观测手段的研究，是天文学家努力研究的一个方向。在古代，天文学还与历法的制定有不可分割的关系。

Astronomy, a natural science, is the study of celestial objects (such as stars, galaxies, planets, moons, asteroids, comets and nebulae) and processes (such as supernovae explosions, gamma ray bursts, and cosmic microwave background radiation), the physics, chemistry, and evolution of such objects and processes, and more generally all phenomena that originate outside the atmosphere of Earth. A related but distinct subject, physical cosmology, is concerned with studying the Universe as a whole.