L'astrophysicien étudie la physique des objets célestes comme les planètes, les étoiles et les galaxies. Pour se spécialiser, il choisit une ou plusieurs disciplines telles que la cosmologie, la planétologie ou l'exobiologie. Ses activités principales incluent l'observation, l'étude théorique et l'utilisation des instruments. Il consacre beaucoup de temps à publier ses recherches. Pour explorer l'univers, il utilise des instruments comme des télescopes, des spectrographes et des interféromètres. Le traitement des données enregistrées et leur interprétation peuvent prendre plusieurs mois. En tant que théoricien, il crée des modèles pour expliquer la nature, la formation et le comportement des astres, qu'il confronte ensuite aux observations. Il travaille également sur la conception et l'amélioration des instruments d'astronomie pour les télescopes terrestres et les missions spatiales. Les progrès des instruments de mesure incitent les théoriciens à améliorer en permanence leurs modèles.