Estrictamente, no todos los astrónomos profesionales se dedican a “observar” a través de grandes telescopios. Algunos se especializan en ciertas áreas donde pueden no requerir demasiado tales instrumentos (ej. cosmología), o bien sacan más ventaja de los avances de la exploración espacial (ej. ciencias planetarias, exobiología). De todos modos, a continuación se enumeran distintos tipos de observación astronómica puestos en práctica por profesionales, para dar una idea de las múltiples vía para conocer más sobre el Universo.
Astronomía óptica
Los observatorios astronómicos son construcciones dedicadas a la observación y estudio de los objetos celestes. Son la expresión más característica de la astronomía profesional, permitiendo observar objetos lejanos en detalle y a partir de allí conseguir muchos otros datos de enorme valor científico. Actualmente existen muchas modalidades de observatorios, según el tipo de disciplina astronómica usada. Los grandes observatorios ópticos exploran el espacio en una pequeña área del espectro electromagnético, la que en su mayor parte es percibible por el ojo humano (el rango visible).
Actualmente existen observatorios profesionales en muchos países del mundo, pero por una cuestión obvia, los organismos y consorcios que manejan estos gigantescos científicos escogen cuidadosamente los sitios para su emplazamiento, pues se requiere que éstos cuenten con excelentes condiciones atmosféricas y de cielo despejado para sacarle el máximo provecho a los poderosos instrumentos. Los observatorios tradicionales se caracterizan por estar emplazados en la superficie terrestre, con telescopios ópticos que recogen la luz de las estrellas mediante espejos, al igual como lo hacen los conocidos telescopios reflectores y catadióptricos de aficionado. Como muchos aficionados también saben, Chile es un país conocido por poseer uno de los cielos más despejados del mundo, razón por la cual muchos grandes observatorios se han emplazado en este territorio.