Astronomen/Astronominnen befassen sich im Rahmen von Forschung und Lehre an Universitäten und wissenschaftlichen Instituten mit der Gewinnung, Berechnung und Auswertung von Beobachtungsdaten über Himmelskörper und kosmische Erscheinungen wie z. B. Planeten, Kometen, Galaxien, Sternhaufen, Sonnensystemen und dergleichen mehr. Sie erforschen und bestimmen die Position und Bewegungen (z. B. die Umlaufbahnen) von Himmelskörpern, widmen sich heute aber immer mehr auch den physikalischen Eigenschaften (z. B. Temperatur, Dichte) oder die chemische Zusammensetzung von Planeten und Planetenatmosphären (z. B. Wasserstoff, Helium etc.). Damit überschneidet sich die Astronomie immer mehr mit der Astrophysik.
Sie studieren die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte des Kosmos (z. B. Entstehung von Sternsystemen und Galaxien). Zur Gewinnung neuer Beobachtungsdaten führen sie Forschungen an Observatorien (Sternwarten) durch. Die gewonnenen Daten werden ausgewertet, interpretiert und als Forschungsberichte publiziert.
Im Bereich der Radioastronomie untersuchen Astronomen/Astronominnen die Richtung, Intensität und spektrale Zusammensetzung von eintreffenden kosmischen Strahlungen. Mit Hilfe von verschiedenen Messverfahren werden die Wellenlängen und ihre Verteilung auf die verschiedenen Frequenzen des elektromagnetischen Spektrums untersucht. Aufgrund der Eigenschaften dieser Wellenlängen ("kosmische Strahlung") können Rückschlüsse auf Alter und Entstehungsgeschichte des Universums gezogen werden. Im Bereich der theoretischen Astronomie analysieren Astronomen/Astronominnen den Aufbau von Himmelskörpern und versuchen, aufgrund von bestimmten physikalischen Größen z. B. Masse, Temperatur, Radius oder Leuchtkraft Rückschlüsse auf andere Zustandsgrößen zu ziehen (z. B. Alter oder chemische Zusammensetzung). Die Beobachtungen und Analysen stützen sich dabei stark auf von Satelliten gesammelten Daten. In der Theorie spielen Computersimulationen eine zunehmende Rolle.
In der universitären Lehre führen Astronomen/Astronominnen Vorlesungen, Seminare und Übungen durch und weisen die Studierenden in der Auswertung von Daten ein, die durch meist elektronische Beobachtungsanlagen (Satelliten, Observatorien) gesammelt werden. Die persönliche Arbeit an Teleskopen zu Beobachtungszwecken spielt in der Astronomie kaum ein Rolle. Zu den großen Teleskopen, die weltweit an wenigen Standorten konzentriert sind, reisen Astonominnen und Astronomen nur, wenn sie die Möglichkeit haben, eigene Messinstrumente zu installieren.
Unterscheidung Astronomie und Astrophysik: Während sich die Astronomie traditionell mit der Bestimmung von Positionen und Bewegungen von Himmelskörpern beschäftigt, widmet sich die Astrophysik schwerpunktmäßig den physikalischen und chemischen Eigenschaften und Zusammensetzungen von Himmelskörpern (Sternen, Meteoriten usw.). In der Praxis vermischen sich die beiden Forschungsrichtungen heute sehr stark.
In beiden Fällen sind ein hohes Interesse und Talent für Mathematik und Physik, aber auch Neugierde und Aufgeschlossenheit für Neues wichtige Voraussetzungen.
