De acordo com a NASA, as ferramentas dos astrônomos modernos incluem telescópios avançados capazes de estudar a luz refletida do sol, lua, planetas, cometas e estrelas. Radiotelescópios são utilizados no estudo de ondas de rádio, enquanto os telescópios espaciais de raios gama auxiliam no estudo dos raios gama.
Vários tipos de equipamentos são usados para astronomia, dependendo da seção do espectro eletromagnético que um astrônomo precisa observar, de acordo com o Astronomy Online. Os astrônomos usam telescópios e antenas de rádio da superfície da Terra para observar a luz visível, ondas de rádio e raios infravermelhos próximos. Os telescópios apresentam dispositivos adicionais, como câmeras de dispositivos acoplados carregados sem filme, uma variedade de filtros e espectrômetros. Essas ferramentas permitem a captura de fenômenos não visíveis a olho nu.
A astronomia convencional está adotando cada vez mais instrumentos especializados, como detectores subterrâneos de neutrinos e detectores de ondas gravitacionais. Telescópios e antenas de rádio também podem ser usados em pares para introduzir interferômetros, que aumentam as capacidades de resolução para fornecer imagens mais nítidas.
As primeiras civilizações não usavam equipamento de astronomia para estudar estrelas, embora as observassem e tentassem entendê-las. Galileu inventou o primeiro telescópio e o usou no início de 1600 para observar crateras na superfície da lua, marcas escuras na superfície do sol e pequenas luas girando em torno de Júpiter. Um telescópio, não importa o quão complexo seja, funciona com base no princípio da refração ou reflexão.