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.
Röntgentähtitiede
Röntgentähtitiede on havaitsevan tähtitieteen haara, jossa tutkitaan röntgensäteilyä tuottavia tähtitaivaan kohteita. Koska Maan ilmakehässä oleva vesi absorboi (imee itseensä) röntgensäteilyn, havaintoja varten instrumentit joudutaan nostamaan korkealle yläilmakehään ilmapallolla tai laukaisemaan havainnointilaite maata kiertävälle radalle.