Tähtitiede
Toinen luonteva jaottelu voidaan tehdä havainnoissa käytetyn aallonpituusalueen mukaan:Osa tähtitieteestä on teoreettista eli ei suoraan havaintoihin perustuvaa. Teoreettisen tutkimuksen kohteita ovat muun muassaMyös Maahan saapuvien neutriinojen, gravitaatiosäteilyn, kosmisen säteilyn sekä meteoriittien tutkimus voidaan laskea tähtitieteeksi. Astrofysiikka on tähtitieteellisten kohteiden fysikaalisia ominaisuuksia, kuten tiheyttä, kemiallista koostumusta, lämpötilaa ja painetta tutkiva tähtitieteen haara. Astrobiologia puolestaan tutkii elämää ja sen synnyn mahdollisuuksia maailmankaikkeudessa.
Meteorologia
Meteorologia (, metéōron, ja , lógos, ) eli ilmatiede tutkii ilmakehää ja sen käyttäytymistä. Tunnetuin meteorologinen sovellus on sään ennustaminen. Klimatologia tutkii ilmastoa ja sen muutoksia kuten kasvihuoneilmiön voimistumista. Ilmakemia tutkii kemiallisia prosesseja ilmakehässä, tärkeimmät sovellukset liittyvät ilmansaasteisiin.