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.
Betlehemin tähti
Michael R. Molnarin mukaan astrologiaa ja tähtitiedettä ei eroteltu toisistaan Rooman aikoihin. Astrologia kytkeytyi tuolloin läheisesti uskontoon ja filosofiaan. Kuitenkin Molnarin mukaan monet modernit tutkijat eivät ole perehtyneet kreikkalaiseen astrologiaan, koska astrologia on pseudotiedettä. Astrologia ja astronomia alkoivat erottua toisistaan uuden maailmankuvan kehittyessä 1500 - luvulta lähtien järjestelmällisten havaintojen ja matematiikan kehityksen myötä.