Tähtitiede on siis tiede joka tutkii tähtien lisäksi ylipäätään maailmankaikkeutta. Sen syntyä, kehitystä ja ilmiöitä. Tähtitiede tutkii siis oikeastaan kaikkea maapallon ilmakehän ulkopuolella olevaa toimintaa. Tähtitiede ei rajoitu pelkästään kappaleiden katsomiseen taivaalta, vaan myöskin elämän merkkien etsiminen toisilta planeetoilta (astrobiologia) lasketaan, joten tähtitieteessä voidaan tarvita myös kemiaa ja biologiaa. Tähtitieteilijöitä sanotaan myös astronomeiksi. 

Vaikka monessa fysiikan tieteenalassa maallikon on mahdotonta löytää mitään uutta, niin tähtitiede on tässä ilahduttava poikkeus. Harrastelijat pystyvät tekemään löydöksiä, kunhan vain sattuvat katsomaan oikeaan aikaan taivaalle. Iso kasa tähän mennessä tuntemattomia kohteita on vielä luetteloimatta ja niiden tullessa riittävän lähelle, voi harrastelija-astronomi sellaisen ensimmäisenä löytää. Tähtitiede jakautuu seuraaviin osa-alueisiin (wikipedia)

• planeettatutkimus
• galaktinen tähtitiede
• ekstragalaktinen tähtitiede
• kosmologia

On mahdollista tehdä jaottelu myös tutkittavien aallonpituuksien mukaan, mutta yläkouluun on varmasti luontevampaa käyttää ylläolevaa jaottelua. Tähtiä ei pelkästään havainnoida, vaan myös niiden ratoja lasketaan, kuten taivaanmekaniikassa.

Wikipedian listaus tähtitieteen sanastosta