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.
Fotometria (tähtitiede)
Aurinkokuntatutkimuksessa fotometrisin mittauksin havaitaan erityisesti asteroideja. Asteroidien valokäyristä saadaan tietoa esimerkiksi niiden koosta ja pyörimisnopeudesta. Kaukaisten asteroidien tapauksessa voidaan käyttää ylikulkumenetelmää: Kun asteroidi kulkee tähden edestä, se varjostaa tähden valoa, jolloin on mahdollista saada tietoa asteroidin koosta ja muodosta. Samaa menetelmää käytetään eksoplaneettatutkimuksessa. Tähden hetkellisen himmenemisen taajuutta ja syvyyttä tutkimalla saadaan tietoa esimerkiksi eksoplaneettojen kiertoajasta ja koosta. Myös aurinkokuntatutkimuksessa spektrofotometriset mittaukset ovat tärkeässä osassa kohteiden kemiallisen koostumuksen mittaamiseksi. Spektrofotometrian lisäksi käytetään myös polarimetrejä, jotka havaitsevat valon värähtelysuunnan muutoksia ja antavat tietoa esimerkiksi asteroidien pinnan muodoista ja koostumuksesta tai komeetan komasta.