ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിൽ ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു വരുന്ന ദൃശ്യ പ്രകാശവും മറ്റ് വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളും ശേഖരിച്ച് അവ പരിശോധിച്ചാണ് വസ്തുതകൾ ശേഖരിക്കുന്നത്. ഇതു കൂടാതെ ന്യൂട്രിനോ ഡിറ്റക്ടറുകളിൽ നിന്നും വസ്തുതാ ശേഖരണം നടക്കുന്നു. ന്യൂട്രിനോ ഡിറ്റക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൗരന്യൂട്രിനോകളേയും, സൂപ്പർ നോവകളിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രിനോ ഉത്സർജനങ്ങളേയും നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതേ പോലെ കോസ്മിക്ക് രശ്മികളേയും നിരീക്ഷിക്കാൻ ഉള്ള ഉപകരണങ്ങളും നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ഗുരുത്വ തരംഗങ്ങളെ (Gravity wave) നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കി എടുക്കാനുള്ള പരീക്ഷണത്തിലാണ് ഇന്ന് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ. 

പാരമ്പര്യമായി, ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ വിവിധ ശാഖകളെ നിരീക്ഷണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്ക് അനുസരിച്ച് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമി ഏറ്റവും താണ ആവൃത്തിയുള്ള തരംഗങ്ങളായ ഒരു മില്ലി മീറ്റർ മുതൽ ഒരു ഡെക്കാമീറ്റർ വരെയുള്ള റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. റേഡിയോ പ്രക്ഷേപണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളെ പോലെ തന്നെയാണ് റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമിക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന ടെലിസ്‌കോപ്പും. പക്ഷേ റേഡിയോ ടെലിസ്‌കോപ്പ് കൂടുതൽ സം‌വേദനക്ഷമം ആണ്. മൈക്രോവേവ്, റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമി റേഡിയോ തരംഗങ്ങളിലെ മില്ലീ മീറ്ററിനോട് അടുത്ത തരംഗങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഈ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് cosmic microwave background radiation-നെ കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത്.

ഇൻ‌ഫ്രാറെഡ് അസ്‌ട്രോണമിയും ഫാർ ഇൻ‌ഫ്രാറെഡ് അസ്‌ട്രോണമിയും ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണത്തിലും സംശോധനത്തിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. പക്ഷേ ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു വരുന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളെ മിക്കവാറും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ നീരാവി വലിച്ചെടുക്കും. അതിനാൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് നിരീക്ഷണാലയങ്ങൾ ഉയർന്ന പ്രദേശങ്ങളിലോ, വരണ്ട കാലാവസ്ഥ ഉള്ള പ്രദേശങ്ങളിലോ അതുമല്ലെങ്കിൽ ബഹിരാകാശത്തോ ആണ് സാധാരണ സ്ഥാപിക്കുന്നത്. ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനികൾക്ക് ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപ വികിരണങ്ങളേയും, അന്തരീക്ഷത്തിലെ opacity-യേയും, അതേ പോലെ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന മറ്റ് തടസ്സങ്ങളേയും അതിജീവിക്കുവാൻ സാധിക്കും. പൊടിപടലങ്ങളാൽ മറഞ്ഞു കിടക്കുന്നതിനാൽ ദൃശ്യ പ്രകാശം കൊണ്ട് വീക്ഷിക്കുവാൻ സാധിക്കാത്ത ഗാലക്സിയുടെ ചില ഭാഗങ്ങളേക്കുറിച്ചും പ്രപഞ്ചത്തിലെ തന്മാത്രകളെ കുറിച്ചുമുള്ള പഠനത്തിന് ആണ് ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുന്നത്.

കാലാകാലങ്ങളായി ലഭിച്ച ജ്യോതിശാസ്ത്ര അറിവുകൾ ഏറെയും ദൃശ്യ പ്രകാശം വഴിയുള്ള നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ലഭിച്ചതാണ്. ഈ ജ്യോതിശാസ്ത്ര ശാഖയ്ക്ക് ദൃശ്യ പ്രകാശ ജ്യോതിശാസ്ത്രം എന്നാണ് പേര്. വിദ്യുത്കാന്തിക വർണ് ണരാജിയിലെ near infrared മുതൽ near ultraviolet wave length വരെയുള്ള തരംഗങ്ങളാണ് ഈ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര ശാഖയുടെ പരിധിയിൽ വരുന്നത്. ഇത് വർണ്ണ രാജിയിൽ 400 - 700 nm ഭാഗത്ത് വരുന്നു. ദൃശ്യ പ്രകാശ നിരീക്ഷണ സഹായികളായ കണ്ണാടികൾ, ലെൻസുകൾ, CCD ഡിറ്റക്റ്ററുകൾ ഫോട്ടൊഗ്രാഫിക് ഫിലിമുകൾ ഒക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജ്യോതിശാസ്ത്ര ശാഖയും ഇതാണ്. ഏറ്റവും സാധാരണയായി നിരീക്ഷണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം electronic imagers-ഉം spectrographs-യും ഘടിപ്പിച്ച ദൃശ്യപ്രകാശ ദൂരദർശിനി ആണ്.

വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളിലെ ഊർജ്ജം കൂടിയ തരംഗങ്ങളെ പഠിക്കുന്നത് ഉന്നതോർജ്ജ ജ്യോതിശാസ്ത്രമാണ് (High Energy Astronomy). അതിൽ എക്സ്-റേ ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, ഗാമാ റേ ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, extreme UV (ultraviolet) ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, ന്യൂട്രിനോകളേയും കോസ്മിക് കിരണങ്ങളേയും കുറിച്ചള്ള പഠനങ്ങളും ഉൾപ്പെടുത്തുന്നു.

ദൃശ്യ പ്രകാശ തരംഗങ്ങളേയും റേഡിയോ തരംഗങ്ങളേയും ഭൂമിയിൽ നിന്നു തന്നെ നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്. ഈ രണ്ട് വിഭാഗത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളേയും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ല എന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം. പക്ഷേ എക്സ്-റേ, ഗാമാ റേ, അൾട്രാ വയലറ്റ്, ഫാർ ഇൻഫ്രാ റെഡ് എന്നീ തരംഗങ്ങളെ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം ആഗിരണം ചെയ്യും. അതിനാൽ ഇവയുടെ തരംഗ ദൈർഘ്യത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ബലൂണുകളേയോ ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണാലയങ്ങളെയോ ആശ്രയിക്കണം. ശക്തിയേറിയ ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ സാമീപ്യം അത് ഉണ്ടാക്കുന്ന air shower എന്ന പ്രതിഭാസത്തിലൂടെ തിരിച്ചറിയാം. കോസ്മിക് കിരണങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനവും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു ശാഖ ആണ്.

ഗ്രഹങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിനു ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളും കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹങ്ങളും മറ്റും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ചില പ്രത്യേക ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ ചില ഗ്രഹങ്ങളിലും ഉപഗ്രഹങ്ങളിലും പോയും സമീപത്തു കൂടി പറന്നും പഠനങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.

വസ്തുതകൾ ശേഖരിക്കുന്ന വിധം
ശാസ്ത്ര വിപ്ലവം
മറ്റു ശാസ്ത്ര ശാഖകളുമായുള്ള ബന്ധം
പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനശാസ്ത്രം