Astronomía
Los temas estudiados por astrónomos teóricos incluyen: dinámica estelar y evolución estelar; formación y evolución de las galaxias; origen de los rayos cósmicos; relatividad general y cosmología física, incluyendo teoría de cuerdas.
Tetrabiblos
El texto comienza con la dedicación a «Syrus», un personaje no identificado al que Ptolomeo dedicaba todas su obras. En éste, Ptolomeo distingue dos tipos de estudio astronómico: El primero; la astronomía propiamente dicha, que describe los ciclos y movimientos astronómicos; el segundo: la astrología que investiga los cambios que tales movimientos provocan. Afirma que cada una tiene su propia ciencia y la primera es deseable por derecho propio «"a pesar de que no alcanza el resultado dado por la segunda"». Esto se toma para demostrar la opinión de Ptolomeo sobre que la astronomía y la astrología son estudios complementarios, de modo que mientras la astrología es menos autosuficiente y factual, su empleo hace la práctica de la astronomía más útil. Aunque los términos «astronomía» y «astrología» fueron usados indistintamente en los textos antiguos, esto también demuestra la definición temprana de dos temas diferenciados que fueron discutidos extensamente por Ptolomeo en dos trabajos separados.