Tarih öncesi çağlardan bu yana gökyüzü dünyanın her yerindeki kültürlerden insanların ilgisini çekmiştir. Bu kültürlerden bazıları, birbirinden bağımsız olarak, gökyüzündeki cisimlerin gözlemlenmesine kendini adamış olan kâtip veya rahiplere destek vermeye başlamışlardır. Gezegenlerin hareketlerinin gözlemlenmesi ve gelecekteki hareketlerinin tahmini antik astronominin başlıca uğraşı olmuştur. Batıda, astronominin antikMezopotamya'da ortaya çıktığı düşünülmektedir. Babil kayıtları üzerine yakın zamanda yapılan araştırmalar, bunların kusursuz olduğunu göstermektedir.
Yaklaşık 1750'lerden önce, astroloji ile astronominin birbirine çok yakın kabul edildiğinin anlaşılması önemlidir. Kimi yer ve zamanlarda, bu ikisine aynı gözüyle bakılmıştır.
Diğer pek çok bilim alanında çalışan kimselerden farklı olarak astronomlar, üzerinde çalıştıkları cisimlerle temas kuramaz. Bunun yerine, keşif yapmak için detaylı gözlemlere başvururlar. Genel olarak astronomlar, gözlem yapmak için teleskop ya da diğer görüntüleme ekipmanları kullanmaktadırlar.