ฟิสิกส์ดาราศาสตร์คือการรวมกันของวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์สองสาขาซึ่งสามารถอธิบายโครงสร้างองค์ประกอบปรากฏการณ์และคุณสมบัติของดาวฤกษ์และวัตถุอื่น ๆ ที่เป็นดาวฤกษ์ได้ การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาแล้วว่ากฎของฟิสิกส์และเคมีนั้นเป็นสากลดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้กับวัตถุท้องฟ้าในอวกาศได้ดังนั้นฟิสิกส์และดาราศาสตร์จึงสามารถทำงานร่วมกันได้
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลองโดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณ์และคุณสมบัติของวัตถุดาวฤกษ์ผ่านทางดาราศาสตร์ซึ่งสามารถอธิบายได้ผ่านกฎและสูตรทางฟิสิกส์
อีกองค์ประกอบหนึ่งที่ศึกษาโดยฟิสิกส์ดาราศาสตร์คือโครงสร้างของสสารระหว่างดวงดาวเช่นเมฆก๊าซและฝุ่นที่พบในพื้นที่ส่วนใหญ่และถือว่าว่างเปล่า
โดยทั่วไปนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ให้ความสำคัญกับประเด็นพื้นฐานสี่ประการ:
- ความรู้เกี่ยวกับระบบสุริยะพยายามที่จะเข้าใจทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์และระบบแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับมัน
- ความรู้ที่มุ่งเน้นดาวเพื่อตรวจสอบสิ่งที่อยู่ภายในดาวและปรากฏการณ์การระเบิดที่เกิดขึ้นในจักรวาลซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นแสงวาบรังสีแกมมา
- ความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการของกาแลคซีของเราและรูกลางในนั้น
- ความรู้เกี่ยวกับฟิสิกส์นอกรีตและการวิเคราะห์จักรวาลโดยรวม
นักเรียนที่คิดจะประกอบอาชีพด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ควรทราบว่ามีวิชาทั่วไปเช่นคณิตศาสตร์แม่เหล็กไฟฟ้าทัศนศาสตร์คอมพิวเตอร์หรืออิเล็กทรอนิกส์ ในส่วนของดาราศาสตร์มีหัวข้อต่างๆเช่นจักรวาลวิทยาฟิสิกส์ของไหลอุณหพลศาสตร์โฟโตเมตรีฟิสิกส์ของดาวหรือทฤษฎีหลักของวิทยาศาสตร์นี้ (เช่นทฤษฎีสัมพัทธภาพ)
นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในระหว่างการวิจัยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สามารถโฟกัสแสงและอุณหภูมิของดวงดาวได้ แสงนี้วิเคราะห์ด้วยเครื่องมือต่าง ๆ ที่วัดความสว่างเรดิโอมิเตอร์ซึ่งบันทึกความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุท้องฟ้าและสเปกโตรกราฟซึ่งกระจายรังสีของแสงนั้นที่ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกันเพื่อสร้างสเปกตรัม
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์เทอร์โมนิวเคลียร์ศึกษากระบวนการนิวเคลียร์ที่ปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมาในรูปของอนุภาคหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้านั่นคือปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์มีสองประเภท ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์และดาวสร้างปฏิกิริยาพลังงานและนิวเคลียร์ที่กระบวนการที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
พลังงานเทอร์โมนิวเคลียร์แทบจะไม่สิ้นสุดและราคาถูกกว่ามากเนื่องจากกระบวนการสกัดเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ
