Astrofizyka, zastosowanie teorii i technik fizyki współczesnej w astronomii. Astrofizyka obejmuje badanie Słońca i innych gwiazd, planet, komet, mgławic i wszechświata jako całości. Jest to główna gałąź astronomii, obejmująca wszystkie z wyjątkiem kilku dziedzin astronomicznych.
Jedną z podstawowych technik stosowanych w astrofizyce jest spektroskopia. W spektroskopii światło rozkłada się na widmo. Widmo jest następnie analizowane w celu określenia różnych właściwości źródła światła. Na przykład widmo gwiazdy można wykorzystać do określenia składu chemicznego gwiazdy, temperatury, warunków powierzchniowych i właściwości magnetycznych.
Oprócz światła astrofizycy badają inne formy promieniowania emitowane przez ciała niebieskie. Obserwacje promieniowania podczerwonego i fal radiowych można prowadzić z powierzchni Ziemi, ale inne formy promieniowania, takie jak promieniowanie ultrafioletowe i promienie rentgenowskie, są blokowane przez atmosferę ziemską i można je badać tylko za pomocą instrumentów uniesionych wysoko w atmosferę lub umieszczony na orbicie okołoziemskiej.
Astrofizyka rozpoczęła się w drugiej połowie XIX wieku od badań widm Słońca i innych gwiazd. Wraz z rozwojem nowoczesnej teorii atomowej na początku XX wieku poczyniono wielkie postępy w zrozumieniu natury widm. Ponieważ odkryto lub lepiej zrozumiano różne zasady fizyczne, zastosowano je w astrofizyce. Na przykład odkrycie reakcji jądrowych, w których atomy wodoru łączą się i tworzą atomy helu, uwalniając energię, wyjaśniło źródło energii w gwiazdach; a ogólna teoria względności bardzo pomogła astrofizykom w zrozumieniu zjawisk astronomicznych obejmujących obiekty o dużej masie oraz w opisaniu struktury wszechświata jako całości.
