Astrofísica, a aplicação das teorias e técnicas da física moderna à astronomia. A astrofísica inclui o estudo do sol e de outras estrelas, planetas, cometas, nebulosas, e o universo como um todo. É um importante ramo da astronomia, cobrindo todos, exceto alguns campos astronômicos de estudo.

Uma das principais técnicas usadas em astrofísica é a espectroscopia. Em espectroscopia, a luz é espalhada em um espectro. O espectro é então analisado para determinar várias propriedades da fonte de luz. Por exemplo, o espectro de uma estrela pode ser usado para determinar a composição química da estrela, temperatura, condições de superfície, e propriedades magnéticas.

Além da luz, os astrofísicos estudam outras formas de radiação emitida por objetos celestes. As observações da radiação infravermelha e das ondas de rádio podem ser feitas da superfície da Terra, mas outras formas de radiação, como radiação ultravioleta e raios X, são bloqueados pela atmosfera terrestre e só podem ser estudados com instrumentos carregados para o alto na atmosfera ou colocados na órbita terrestre.

A astrofísica começou na última parte do século 19 com estudos dos espectros do sol e de outras estrelas. Com o desenvolvimento da teoria atômica moderna no início do século 20, grandes avanços foram feitos na compreensão da natureza dos espectros. Como vários princípios físicos foram descobertos ou melhor compreendidos, eles têm sido usados ​​na astrofísica. Por exemplo, a descoberta de reações nucleares nas quais os átomos de hidrogênio se combinam e formam átomos de hélio, liberando energia, forneceu uma explicação para a fonte de energia nas estrelas; e a teoria geral da relatividade tem ajudado muito os astrofísicos na compreensão dos fenômenos astronômicos que envolvem objetos de grande massa e na descrição da estrutura do universo como um todo.