आदिकाल से ही मानव जाति आकाश की ओर कौतुहल की दृष्टि से देखती रही है। इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि खगोल विज्ञान सबसे पुराने प्राकृतिक विज्ञानों में से एक है। खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी का क्षेत्र आकाशीय वस्तुओं के भौतिक, रासायनिक और गतिशील गुणों के विस्तृत अध्ययन से संबंधित है। आरआरआई में एए समूह में किए गए शोध को मोटे तौर पर चार क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
(ए) सैद्धांतिक खगोल भौतिकी जिसमें सितारों, ग्रहों, आकाशगंगाओं, अंतर तारकीय माध्यम आदि जैसे आकाशीय वस्तुओं में गतिशीलता, भौतिक गुणों और अंतर्निहित भौतिक घटनाओं का वर्णन करने वाले विश्लेषणात्मक मॉडल और संख्यात्मक अनुकार का विकास शामिल है। सिद्धांतवादी ब्रह्माण्ड विज्ञान नामक खगोल भौतिकी की एक शाखा, ब्रह्मांड के गठन और विकास पर मूलभूत प्रश्नों के उत्तर देने पर भी काम करते हैं।
(बी) दूसरी ओर अवलोकन संबंधी खगोल विज्ञान पूरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में अंतरिक्ष से विकिरण का अध्ययन करने के लिए दुनिया भर में निर्मित दूरबीनों का उपयोग करता है - कम आवृत्ति (लंबी तरंग दैर्ध्य) रेडियो तरंगें से बहुत उच्च आवृत्ति (लघु तरंग दैर्ध्य और अत्यधिक ऊर्जावान) गामा किरणें। ये अवलोकन मौजूदा सैद्धांतिक मॉडल का परीक्षण करते हैं और नए प्रश्नों को भी जन्म देते हैं जो उत्तर मांगते हैं।
(सी) प्रायोगिक खगोल विज्ञान में प्रमुख अनसुलझी समस्याओं को हल करने के लिए बहुत विशिष्ट उद्देश्यों के लिए दूरबीनों का डिजाइन, निर्माण और संचालन शामिल है, और ये दुनिया भर में और अंतरिक्ष में रणनीतिक रूप से स्थित हैं।
(डी) कलन विधि और संकेत प्रक्रमण जहां अन्य अग्रभूमि, पृष्ठभूमि और अवांछित हस्तक्षेप और भ्रम से आवश्यक खगोल विज्ञान संकेत को बढ़ाने और या अलग करने के लिए विभिन्न तरीकों और मॉडलिंग को नियोजित किया जाता है।
