Ένα αστρονομικό όργανο γενικά αναφέρεται σε έναν τύπο εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για τη μελέτη, την παρατήρηση ή τη μέτρηση ουράνιων αντικειμένων. Αποτελούν σημαντικό μέρος της επιστήμης της αστρονομίας. Τα αστρονομικά όργανα ταξινομούνται συνήθως σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει όλα τα όργανα που χρησιμοποιούνται για παρατήρηση, όπως το τηλεσκόπιο. Η δεύτερη κατηγορία αφορά όργανα που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή ή την τυποποίηση των δεδομένων που παρέχονται από τα όργανα παρατήρησης.
Παρατηρητικά αστρονομικά όργανα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του μεγέθους και της δομής ενός ουράνιου αντικειμένου. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν στον υπολογισμό της απόστασής του από τη Γη. Άλλα όργανα συλλέγουν ουράνιο υλικό που εκπέμπεται από αντικείμενα όπως η ακτινοβολία. Η ακτινοβολία μπορεί να βοηθήσει στην παροχή πολύτιμων πληροφοριών σχετικά με τα χαρακτηριστικά αυτών των φαινομένων.
Η χρήση συγκεκριμένων αστρονομικών οργάνων συνήθως εξαρτάται τόσο από το ακριβές ουράνιο φαινόμενο που μελετά ένας αστρονόμος όσο και από τους στόχους της μελέτης. Η ποικίλη φύση των ουράνιων φαινομένων έχει συμβάλει στην ανάπτυξη διαφορετικών τύπων οργάνων προκειμένου να μελετηθούν με πιο ακριβή τρόπο. Οι συγκεκριμένοι στόχοι των αστρονόμων έχουν επίσης απαιτήσει τις εξελίξεις των νέων τεχνολογιών για την καλύτερη ανάλυση αυτών των φαινομένων.
Τα τηλεσκόπια γενικά θεωρούνται ένα από τα θεμελιώδη αστρονομικά όργανα. Οι ιστορικοί της επιστήμης συχνά εντοπίζουν την ιστορία του τηλεσκοπίου στην αρχή της χρήσης γυαλιού και φακών από την ανθρωπότητα. Οι ιστορικοί έχουν προτείνει ότι το πρώτο τηλεσκόπιο εφευρέθηκε το 1608 στην Ολλανδία, αν και η ταυτότητα του ακριβούς εφευρέτη συζητείται. Τα επόμενα χρόνια, το Galileo ανέπτυξε αυτό που γενικά θεωρείται ως βελτιωμένο μοντέλο αυτών των προηγούμενων σχεδίων.
Όλοι οι τύποι τηλεσκοπίων συνήθως χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: διαθλαστικά τηλεσκόπια, ανακλαστικά τηλεσκόπια και τηλεσκόπια με κατοπτρικό φακό. Αυτά τα τηλεσκόπια διαφέρουν ως προς τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούν φακούς ή καθρέφτες για να συλλάβουν το φως. Μπορούν επίσης να προστεθούν συμπληρώματα στο κεντρικό επίπεδο του τηλεσκοπίου για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών. Μπορεί να τοποθετηθεί ένα θερμοστοιχείο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας των ουράνιων σωμάτων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν φασματογράφοι για την αξιολόγηση του φωτός, ενώ τα φωτοηλεκτρικά κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της φωτεινότητας.
Τα ραδιοτηλεσκόπια χρησιμοποιούνται για τη συλλογή ραδιοκυμάτων που εκπέμπονται από ουράνια αντικείμενα. Αυτά τα όργανα σχηματίζονται συνήθως από κεραίες ραδιοφώνου. Δεδομένου ότι πολλά ουράνια αντικείμενα εκπέμπουν ακτινοβολία σε μήκη κύματος ραδιοφώνου, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή διαφόρων δεδομένων σχετικά με τη φύση αυτών των αντικειμένων.
Το συμβολόμετρο είναι ένας τύπος αστρονομικού οργάνου που μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του μεγέθους ενός ουράνιου αντικειμένου. Αυτά τα όργανα συλλέγουν δεδομένα σχετικά με το μοτίβο παρεμβολών του φαινομένου. Στη συνέχεια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαθηματικοί τύποι για τον υπολογισμό δεδομένων όπως το μέγεθος του φαινομένου.