खगोलविद विभिन्न प्रकार की ज़मीनी और अंतरिक्ष आधारित दूरबीनों और वैज्ञानिक उपकरणों का उपयोग करके खगोलीय घटनाओं का अध्ययन करते हैं। वे शोध परियोजनाओं को पूरा करने के लिए अन्य खगोलविदों के साथ सहयोग करते हैं। वे कंप्यूटर का उपयोग करके इसके महत्व को निर्धारित करने के लिए शोध डेटा का विश्लेषण भी करते हैं। खगोलविद वैज्ञानिक सम्मेलनों में और वैज्ञानिक पत्रिकाओं के लिए लिखे गए शोध पत्रों में शोध निष्कर्ष प्रस्तुत करते हैं। वे स्नातक छात्रों और जूनियर सहकर्मियों का मार्गदर्शन करते हैं।