物理宇宙學
物理宇宙學是天體物理學的分支，它是研究宇宙大尺度結構和宇宙形成及演化等基本問題的學科。宇宙學的研究對象是天體運動和它的第一起因，在人類曆史的很長一段時期曾是形而上學的一部分。作為科學，宇宙學起源於哥白尼原則和牛頓力學，它們指出天體和地球上的物體遵守同樣的物理原理並解釋了天體的運動。現在這一分支被稱為天體力學。一般認為，物理宇宙學起源於二十世紀的愛因斯坦廣義相對論和對極遠天體的天文觀測。
航天
航天科學
航天又稱空間飛行或宇宙航行。\"航天\"係泛指航天器在太空在地球大氣層以外(包括太陽係內)的航行活動，航天，粗分為載人航天和不載人航天兩大類。
微波遙感
微波遙感是利用搭載在平台上的傳感器發射和接收微波波束投射於物體表麵，由其反射迴的迴波信號及極化、幅度信息等確定目標物的大小、形態以及移動速度的技術。根據是否發射出微波信號，可以分為主動微波遙感和被動微波遙感。
行星地質學
行星地質學ary geology)，亦稱為天體地質學(astrogeology)、天文地質學(exogeology)，是行星科學的一個重要分支學科，研究的範圍是行星、衛星、小行星、彗星以及隕石等天體的地質。
相關的交叉學科
天體生物學
天體生物學，舊稱外空生物學，是一門研究在宇宙中生命起源、生物演化、分布和未來發展的交叉學科，並不隻限於地外生物，或包括對地球生物的研究。在天體物理學上，指研究天體上存在生物的條件及探測天體上是否有生物存在，研究太陽係除地球外其他行星及其衛星上和其他恆星的行星係上可能存在生命現象的理論，以及探討探測方法和手段的?。 地外生物學是天體生物學的子集，研究範圍較為專門:包括在地球以外尋找生命，以及地外環境對生物的影響。
天體生物學綜合物理學、化學、生物學、分子生物學、生態學、行星科學、地理學與地質學多個方麵，焦點研究在探討生命的起源、散布和演進，探討在其他世界是否可能有生命存在，幫助辨識與地球生物圈環境不同的其他生物圈?。
一些天體生物學的研究課題包括:
什麽是生命?
生命怎樣在地球誕生?
生命能忍受怎樣的環境?
我們怎樣才能決定生命有否在其他星球上存在?能找到複雜生命體的機會有多大?
在其他星球上，構成生命的基本物質會是什麽?(是否基於脫氧核糖核酸?)
天體化學和宇宙化學
天體化學研究宇宙中元素和分子的豐度，以及它們和輻射的相互作用;還研究星際間氣體和塵埃間的相互作用，特別是分子氣體雲的形成、相互作用和毀滅。天體化學和天文學以及化學有相互交叉之處。天體化學的研究範圍包含了太陽係行星際物質和星際物質。而研究隕石等太陽係物質元素豐度和同位素比例的學科又被稱為\"宇宙化學\";研究星係物質中原子和分子以及前述物質和輻射相互作用的學科有時候稱為\"原子和分子天文物理學\"。天體化學最主要研究星際分子雲的形成、組成成分、演化和最終結局，因為這些相關知識與太陽係如何形成有關聯。
許多年來，天文學家缺少星際間的化學知識，認為星際間隻是黑暗，無物。1950至60年代出現射電天文學，開始有令人興奮的發現;觀察氫分子的21公分線顯示星際間有豐富的氫、氦、碳、氮等的各種化合物。從空間的微波譜發現，有180種類型的碳，氮等分子的拚料。這些分子繞化學鍵轉動時就產生能量。研究這些新發現的化合物可以為我們提供很有價值的科學信息:這些分子(化合物)很有可能是生命的先驅;由於宇宙間稀薄的氣體性質使在地球上不能實現的化學反應在星際間能實現，進而令人認識新的反應過程。
天體物理學
天體物理學是研究宇宙的物理學，這包括星體的物理性質(光度，密度，溫度，化學成分等等)和星體與星體彼此之間的相互作用。應用物理理論與方法，天體物理學探討恆星結構、恆星演化、太陽係的起源和許多跟宇宙學相關的問題。由於天體物理學是一門很廣泛的學問，天文物理學家通常應用很多不同的學術領域，包括力學、電磁學、統計力學、量子力學、相對論、粒子物理學等等。由於近代跨學科的發展，與化學、生物、曆史、計算機、工程、古生物學、考古學、氣象學等學科的混合，天體物理學目前大小分支大約三百到五百門主要專業分支，成為物理學當中最前沿的龐大領導學科，是引領近代科學及科技重大發展的前導科學，同時也是曆史最悠久的古老傳統科學。
空間運輸：
火箭
火箭或稱噴進器，是一種利用排出物質以製造反作用力而前進的載具，因火箭機構最早用於發射箭矢上，因此在中文稱為火箭。火箭推進是一種精密的結構，它的原理主要是力學、熱力學，以及其它有關科學之運用，諸如電學等。火箭跟一般的飛機主要的不同點在於:飛機隻能在大氣層內飛翔，但是火箭可以在外層空間工作，因為它不需要利用外界空氣便能夠燃燒推進。火箭推力的獲得，乃由高速噴出物反作用而生成。其原理與用水管噴水時水管會向後退，以及槍向後座的原理一樣。火箭的燃料經過燃燒室燃燒以後，會產生高溫高壓的氣體，之後再經過一個噴嘴而加速，並排氣到外界。這些氣體便是推動火箭的原動力。
航天器推進
太空飛行器推進是任何加速太空飛行器和人造衛星的方法，目前已知具有許多方式，每一種方式都有弱點與優點。目前許多推進方式是采用火箭。
星際航行
星際航行是行星際航行和恆星際航行的統稱。行星際航行是指太陽係內的航行，恆星際航行是指太陽係以外的恆星際空間的飛行。不載人行星際航行已經實現，而恆星際航行尚處於探索階段。
物理宇宙學是天體物理學的分支，它是研究宇宙大尺度結構和宇宙形成及演化等基本問題的學科。宇宙學的研究對象是天體運動和它的第一起因，在人類曆史的很長一段時期曾是形而上學的一部分。作為科學，宇宙學起源於哥白尼原則和牛頓力學，它們指出天體和地球上的物體遵守同樣的物理原理並解釋了天體的運動。現在這一分支被稱為天體力學。一般認為，物理宇宙學起源於二十世紀的愛因斯坦廣義相對論和對極遠天體的天文觀測。
航天
航天科學
航天又稱空間飛行或宇宙航行。\"航天\"係泛指航天器在太空在地球大氣層以外(包括太陽係內)的航行活動，航天，粗分為載人航天和不載人航天兩大類。
微波遙感
微波遙感是利用搭載在平台上的傳感器發射和接收微波波束投射於物體表麵，由其反射迴的迴波信號及極化、幅度信息等確定目標物的大小、形態以及移動速度的技術。根據是否發射出微波信號，可以分為主動微波遙感和被動微波遙感。
行星地質學
行星地質學ary geology)，亦稱為天體地質學(astrogeology)、天文地質學(exogeology)，是行星科學的一個重要分支學科，研究的範圍是行星、衛星、小行星、彗星以及隕石等天體的地質。
相關的交叉學科
天體生物學
天體生物學，舊稱外空生物學，是一門研究在宇宙中生命起源、生物演化、分布和未來發展的交叉學科，並不隻限於地外生物，或包括對地球生物的研究。在天體物理學上，指研究天體上存在生物的條件及探測天體上是否有生物存在，研究太陽係除地球外其他行星及其衛星上和其他恆星的行星係上可能存在生命現象的理論，以及探討探測方法和手段的?。 地外生物學是天體生物學的子集，研究範圍較為專門:包括在地球以外尋找生命，以及地外環境對生物的影響。
天體生物學綜合物理學、化學、生物學、分子生物學、生態學、行星科學、地理學與地質學多個方麵，焦點研究在探討生命的起源、散布和演進，探討在其他世界是否可能有生命存在，幫助辨識與地球生物圈環境不同的其他生物圈?。
一些天體生物學的研究課題包括:
什麽是生命?
生命怎樣在地球誕生?
生命能忍受怎樣的環境?
我們怎樣才能決定生命有否在其他星球上存在?能找到複雜生命體的機會有多大?
在其他星球上，構成生命的基本物質會是什麽?(是否基於脫氧核糖核酸?)
天體化學和宇宙化學
天體化學研究宇宙中元素和分子的豐度，以及它們和輻射的相互作用;還研究星際間氣體和塵埃間的相互作用，特別是分子氣體雲的形成、相互作用和毀滅。天體化學和天文學以及化學有相互交叉之處。天體化學的研究範圍包含了太陽係行星際物質和星際物質。而研究隕石等太陽係物質元素豐度和同位素比例的學科又被稱為\"宇宙化學\";研究星係物質中原子和分子以及前述物質和輻射相互作用的學科有時候稱為\"原子和分子天文物理學\"。天體化學最主要研究星際分子雲的形成、組成成分、演化和最終結局，因為這些相關知識與太陽係如何形成有關聯。
許多年來，天文學家缺少星際間的化學知識，認為星際間隻是黑暗，無物。1950至60年代出現射電天文學，開始有令人興奮的發現;觀察氫分子的21公分線顯示星際間有豐富的氫、氦、碳、氮等的各種化合物。從空間的微波譜發現，有180種類型的碳，氮等分子的拚料。這些分子繞化學鍵轉動時就產生能量。研究這些新發現的化合物可以為我們提供很有價值的科學信息:這些分子(化合物)很有可能是生命的先驅;由於宇宙間稀薄的氣體性質使在地球上不能實現的化學反應在星際間能實現，進而令人認識新的反應過程。
天體物理學
天體物理學是研究宇宙的物理學，這包括星體的物理性質(光度，密度，溫度，化學成分等等)和星體與星體彼此之間的相互作用。應用物理理論與方法，天體物理學探討恆星結構、恆星演化、太陽係的起源和許多跟宇宙學相關的問題。由於天體物理學是一門很廣泛的學問，天文物理學家通常應用很多不同的學術領域，包括力學、電磁學、統計力學、量子力學、相對論、粒子物理學等等。由於近代跨學科的發展，與化學、生物、曆史、計算機、工程、古生物學、考古學、氣象學等學科的混合，天體物理學目前大小分支大約三百到五百門主要專業分支，成為物理學當中最前沿的龐大領導學科，是引領近代科學及科技重大發展的前導科學，同時也是曆史最悠久的古老傳統科學。
空間運輸：
火箭
火箭或稱噴進器，是一種利用排出物質以製造反作用力而前進的載具，因火箭機構最早用於發射箭矢上，因此在中文稱為火箭。火箭推進是一種精密的結構，它的原理主要是力學、熱力學，以及其它有關科學之運用，諸如電學等。火箭跟一般的飛機主要的不同點在於:飛機隻能在大氣層內飛翔，但是火箭可以在外層空間工作，因為它不需要利用外界空氣便能夠燃燒推進。火箭推力的獲得，乃由高速噴出物反作用而生成。其原理與用水管噴水時水管會向後退，以及槍向後座的原理一樣。火箭的燃料經過燃燒室燃燒以後，會產生高溫高壓的氣體，之後再經過一個噴嘴而加速，並排氣到外界。這些氣體便是推動火箭的原動力。
航天器推進
太空飛行器推進是任何加速太空飛行器和人造衛星的方法，目前已知具有許多方式，每一種方式都有弱點與優點。目前許多推進方式是采用火箭。
星際航行
星際航行是行星際航行和恆星際航行的統稱。行星際航行是指太陽係內的航行，恆星際航行是指太陽係以外的恆星際空間的飛行。不載人行星際航行已經實現，而恆星際航行尚處於探索階段。