NASA'ya göre, modern gökbilimcilerin araçları güneş, ay, gezegenler, kuyruklu yıldızlar ve yıldızlardan yansıyan ışığı okuyabilen gelişmiş teleskoplar içeriyor. Radyo dalgaları incelenirken radyo teleskopları kullanılıyor uzay kaynaklı gama ışını teleskopları gama ışınlarının çalışmasına yardımcı olur.
Astronomy Online'a göre, bir astronomun gözlemlemesi gereken elektromanyetik spektrum bölümüne bağlı olarak astronomi için çeşitli ekipmanlar kullanılır. Gökbilimciler görünür ışığı, radyo dalgalarını ve yakın kızılötesi ışınlarını gözlemlemek için Dünya'nın yüzeyinden teleskoplar ve radyo yemekleri kullanırlar. Teleskoplar, filmsiz şarjlı birleşik cihaz kameraları, bir dizi filtre ve spektrometre gibi ek cihazları destekler. Bu araçlar çıplak gözle görülmeyen olayların yakalanmasını sağlar.
Yaygın astronomi, yeraltı nötrino dedektörleri ve yerçekimi dalga dedektörleri gibi özel enstrümanları giderek daha fazla benimsemektedir. Teleskoplar ve radyo kapları, daha net resimler sağlamak için çözünürlük kapasitelerini artıran interferometreleri tanıtmak için çiftler halinde de kullanılabilir.
İlk medeniyetler yıldızları incelemek için astronomi ekipmanlarını kullanmadılar; Galileo ilk teleskobu icat etti ve 1600'lerin başında ayın yüzeyinde kraterleri, güneşin yüzeyinde koyu izleri ve Jüpiter'in etrafında dönen küçük ayları gözlemlemek için kullandı. Bir teleskop, ne kadar karmaşık olursa olsun, kırılma ya da yansıma prensibi ile çalışır.