علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء البعيدة فرع يدرس الأجرام والظواهر التي تصدر إشعاعاً في أطوال موجية أطول من الأشعة تحت الحمراء القريبة. يساعد هذا المجال على رصد الأجسام الباردة والغبار الكوني ومناطق تشكل النجوم والسحب الجزيئية والمجرات المحجوبة عن الضوء المرئي. ولأن الغلاف الجوي يمتص كثيراً من هذه الأشعة، تعتمد الأرصاد غالباً على المراصد الفضائية أو الطائرات العالية أو مواقع رصد خاصة.

يُعنى علم الفلك بدراسة الأجرام والظواهر الموجودة خارج الغلاف الجوي للأرض، بدءاً من الكواكب وأقمارها والكويكبات والمذنبات، وصولاً إلى النجوم والسُّدُم والمجرات والبنية الواسعة للكون. ولا تقتصر دراسة علم الفلك على السماء الليلية، إذ تُرصد الشمس وأجرام أخرى نهاراً أيضاً باستخدام أدوات وتقنيات مناسبة.

المراصد الفلكية منشآت علمية مخصصة لدراسة الأجرام والظواهر الكونية باستخدام التلسكوبات وأجهزة القياس الدقيقة. وتُقام مراصد كثيرة فوق الجبال وفي المناطق البعيدة عن المدن، لأن الارتفاع يقلل مقدار الغلاف الجوي الذي يعبره الضوء، كما يحد الابتعاد عن التجمعات السكانية من التلوث الضوئي الذي يضعف رؤية الأجرام الخافتة.

تلتقط التلسكوبات الراديوية الموجات الراديوية القادمة من الأجرام والظواهر الكونية، بدلاً من الاعتماد على الضوء المرئي الذي ترصده التلسكوبات البصرية. وتنتمي الموجات الراديوية والضوء المرئي معاً إلى الطيف الكهرومغناطيسي، لكن اختلاف أطوالهما الموجية يتطلب أجهزة استقبال وتصاميم هندسية متباينة.

علم الفلك الزمني فرع من علم الفلك الرصدي يدرس الظواهر والأحداث الفلكية العابرة وتغير الأجسام مع الزمن، خاصة خارج النظام الشمسي، ويشمل المستعرات والمستعرات الأعظمية والنجوم المتوهجة ونواة المجرات النشطة والمذنبات والمتغيرات القيفاوية، ويستخدم مراصد آلية وتصنيفًا تلقائيًا مع تحديات تخزين ونقل وكميات هائلة من البيانات.