Astronomía observacional
Como ciencia, el estudio de la astronomía se ve algo obstaculizado por el hecho de que los experimentos directos con las propiedades del universo distante no son posibles. Sin embargo, esto es parcialmente compensado por el hecho de que los astrónomos tienen un vasto número de visibles ejemplos de fenómenos estelares que pueden ser examinados. Esto permite que los datos de observación se puedan representar en gráficos y tendencias generales. Ejemplos cercanos de fenómenos específicos, como las estrellas variables, puedan entonces ser utilizadas para inferir el comportamiento de este tipo de estrellas que se hallan mucho más alejadas. Estos puntos de referencia pueden por lo tanto ser empleados para medir otros fenómenos en ese vecindario, incluyendo la distancia a una galaxia.
Arqueoastronomía
Clive Ruggles argumenta que es un error considerar a la arqueoastronomía como un estudio de astronomía antigua, ya que la astronomía moderna es una disciplina científica, mientras que la arqueoastronomía considera interpretaciones ricas en cultura de los fenómenos estelares por otras culturas. Comúnmente está ligada a la etnoastronomía, que es el estudio antropológico de las observaciones estelares en las sociedad contemporáneas. La arqueoastronomía se relaciona ampliamente con la astronomía histórica, que es el uso de datos históricos de eventos estelares para responder a problemas astronómicos y la historia de la astronomía, la cual usa dicha información para evaluar prácticas astronómicas pasadas.