太空天文学又称空间天文学。太空天文学的主要目的是在太空中观测天体。近20年来天文学的迅猛发展，其中一个重要原因得益于太空天文学的发展，太空天文学与地面天文学相比有两个优点，一是没有大气对电磁波的干扰，二是没有大气对电磁波的吸收。前一个优点使星象更为清晰，这对于了解观测对象的细微结构极为有利，黑洞的确认就是靠科研黑洞周围物质的细微结构状态得出的。后一个优点可观测到电磁波的全波段，Χ射线和γ射线天体的发现，全靠太空天文观测。 太空处于微重力环境，设备基本不承受外力，设备也大为简化，造价也相应的降下来，最大的费用是把设备送入轨道上。由于太空设备在向背太阳两侧的温度可达200ºc，所以应当重点考虑设备尽可能少的免受温差影响。此外还有观测设备的指向方位问题以及把观测资料真实无误的送到地面等问题。天文学家对太空天文学还有一个很大的愿望，建立太空超长基线干涉仪系统。现在地面上的甚长基线干涉仪的基线最长的也不能超过地球直径，如接收厘米波，干涉精度不超过0.0002"左右。为研究近距双星和绘出射电星云的能谱图，提供珍贵资料。如果在太空建立基线长度为100万千米的超长基线干涉仪，就可使干涉精度提高100倍。天文学家正在为实现这一理想而奋斗。