Астрономия — наука о движении и свойствах небесных тел — является одной из древнейших естественных наук.
На ранних этапах своего развития составляла единое целое с астрологией; окончательное разделение научной астрономии и астрологии произошло в Европе эпохи Возрождения.
Другие теории, исследующие внеземные объекты (астрофизика, космология и др.) также ранее рассматривались как часть астрономии, но в XX веке они выделились как отдельные науки.
Астрономическая деятельность прослеживается в источниках по крайней мере с VI—IV тысячелетий до н. э.[1][2][3][4], а наиболее ранние упоминания названий светил встречаются в «Текстах пирамид», датируемых XXV—XXIII в. до н. э., — религиозном памятнике[5]. Отдельные особенности мегалитических сооружений и даже наскальных рисунков первобытных людей истолковываются как астрономические. В фольклоре также множество подобных мотивов[6].
В соответствии с этими устойчивыми циклами появились единицы измерения времени: сутки, месяц, год. Хотя взаимное расположение звёзд выглядит неизменным, было замечено, что несколько светил (планеты) являются исключением из этого правила. Наблюдая изменения на небесной сфере, люди заметили их связь со сменой сезонов на Земле[4][7]. Это натолкнуло на мысль, что небесные движения связаны и с другими земными явлениями — влияют на земную историю или предсказывают важнейшие события — рождение царей, войны, голод, эпидемии и др. Доверие к астрологическим фантазиям значительно содействовало развитию научной астрономии, поскольку иначе обосновать властям практическую пользу от наблюдений за небом было бы нелегко. По этим причинам особое внимание древние астрономы уделяли таким редким и непериодическим явлениям, как затмения, появление комет, падение метеоритов и т. п.
Главными инструментами древних обсерваторий были: гномон (шест для измерения полуденной высоты Солнца по длине тени), солнечные часы и клепсидры для измерения времени; без помощи инструментов наблюдали Луну и её фазы, планеты, моменты восхода и заката светил, прохождения их через меридиан, солнечные и лунные затмения[3]. Позже появились угломерные инструменты различных систем.