지구를 포함한 우주전체와 우주 안에 있는 별, 태양 등과 같은 전체들을 관측하여 그것의 생성과 진화의 원리, 성질 등을 연구한다.

광학망원경, 전파망원경 등의 기구를 사용하여 전체현상을 관찰하거나 인공위성 등을 통해 수집된 관측 자료를 분석하여 이론을 개발한다. 광학망원경, 전파망원경 등 천문학기기의 개발과 한국우주전파관측망 등 시스템을 구축한다. 달력 발간을 위한 월력요항을 발표하고, 일월출몰 시각, 각 행성의 위치 출목시각, 음양력 대조표 등을 수록한 역사를 발간한다. 우리나라 고대 천문유물의 복원, 고대 천문 관련 기록에 관한 연구를 수행한다. GPS를 이용한 지구자전, 지각운동, 대류층 및 이온층 등에 관한 연구를 수행한다. 기타 연구원(일반)들이 수행하는 일반적인 활동을 한다.