Az ókori görög, és a középkori Európában az égitestek Földről észlelt látszólagos mozgását úgy magyarázták, hogy a világ közepén van a Föld, körülötte pedig az égi szférákon (gömbökön) mozognak az égitestek. Ebben a világmodellben az égitestek földtől mért távolsága nagyjából azonos. Tehát nem gondolták a világmindenséget nagynak, nem gondolták, hogy egyes égitestek ezermilliárdszor messzebb vannak a Földtől, mint másikak. A szférákon mozgást a tökéletes alakzatnak tartott körökkel, gömbökkel magyarázták, és ugyan bonyolult volt a rendszer, mégis nagy pontossággal tudták vele az égitestek látszólagos helyét előjelezni. Ezért a működőképességétől (is) tudta megőrizni uralkodó voltát ezen arisztotelészi világmodell egészen Kopernikuszig. Az újkorban Kepler és Newton megalapozta az égi mechanikát, az egymással gravitációs kölcsönhatásban lévő égitestek mozgásának előrejelzését, így a Naprendszer égitestjeinek látszólagos helyzetét nagy pontossággal tudták meghatározni. Amit egykor fáradtságos munkával papíron számoltak, az ma már többnyire automatizált. Jelenleg például a Naprendszer több milliárd éves stabilitását is vizsgálni tudjuk.

A 20. század óta a szakcsillagászat két ágra bomlik: megfigyelő csillagászatra és asztrofizikára. Jóllehet, minden csillagász felhasználja a másik alapjait, de a csillagászok szakosodnak az egyik vagy a másik tudományterületre. A megfigyelő csillagászat az adatok gyűjtésére szakosodik, melynek része eszközök építése és fenntartása valamint a megszerzett adatok feldolgozása. Ezt az ágat ma többnyire asztronómiának vagy egyszerűen csillagászatnak nevezik. Az asztrofizika azzal foglalkozik, hogy fizikai modelleket dolgozzon ki a megfigyelések magyarázatára.