علم الفلك الحديث هو من علوم الطبيعة (كالفيزياء والكيمياء وعلم الحياة وعلم الأرض). ويهتم علم الفلك بدراسة كل الأجرام الفضائية الموجودة خارج الغلاف الجوي للأرض، أي دراسة أجرام السماء كافة، من شمس وكواكب وكويكبات ومذنبات ونجوم ومجرات، باستخدام العين المجردة أو أدوات رصدية خاصة (مناظير وتلسكوبات)، بهدف معرفة خواصها الفيزيائية والكيميائية والهندسية، وكذلك معرفة قوانين الطبيعة التي تنظم حركة هذه الأجرام ونشأتها وتطورها ونهاياتها. وفهم الأجرام السماوية ضروري لفهم الأرض وبيئتها ومناخها (فالأرض هي أيضاً جرم فضائي).  ولا ينبغي أن نخلط بين علم الفلك الحديث والتنجيم، الذي هو فن قديم يعتقد ممارسوه بأن النجوم والكواكب تؤثر على الإنسان وطالعه ومصيره—وهو ما ثبت بطلانه علمياً! أما علم الفضاء، فهو يهتم بدراسة أعالي الغلاف الجوي الأرضي وما بعده (الفضاء المحيط بالشمس وبكواكب النظام الشمسي) وذلك باستعمال الأقمار الصناعية والمركبات والمسابر الفضائية. ولهذه الأقمار والمركبات فوائد عظيمة، حيث تزود الإنسان بمعلومات حول الشمس وتأثيراتها على الأرض، وحول مناخ الأرض والتغيرات المناخية والبيئية والحالة الجوية (الطقس) ومكامن الثروات الطبيعية، كما تستخدم التكنولوجيا الفضائية في الاتصالات والبث التلفزيوني وتحديد المواقع على الأرض.