L’astronomo osserva il cosmo, l’astrofisico cerca di capirne il funzionamento. In altre parole, la prima scienza produce cataloghi di stelle, galassie, nebulose e oggetti cosmici in genere, misurando i dati a essi relativi (come per esempio luminosità, distanza, massa), mentre l’astrofisica utilizza gli stessi dati per formulare teorie su meccanismi come l’evoluzione stellare, la nascita dei pianeti e, in generale, su tutte le leggi naturali che regolano l’universo. Un tipico esperimento di astrofisica è la rilevazione dei neutrini, particelle emesse dalle stelle ma invisibili ai telescopi. Esistono inoltre corsi di laurea differenti: l’astronomo dovrebbe avere una laurea in astronomia (in Italia il corso esiste a Padova e a Bologna), mentre l’astrofisico ha in genere una laurea in fisica. In pratica, però, i due ruoli spesso coincidono.