L'astrophysique est une science qui utilise la physique et la chimie pour créer des théories sur la formation, la destruction et la nature des planètes, des étoiles, des galaxies et d'autres corps interstellaires. Elle est étroitement liée et souvent confondue avec la deux autres branches principales des sciences spatiales : la cosmologie et l'astrologie.
D'une manière générale, l'astronomie mesure les positions, les mouvements et les caractéristiques spécifiques des corps interstellaires, tandis que l'astrophysique tente de déterminer davantage la nature ou la physique derrière ces caractéristiques. La cosmologie est plus proche de l'astrophysique, car elle tente d'atteindre ces mêmes objectifs à une échelle beaucoup plus grande, en étudiant la physique d'univers entiers et d'autres grands corps célestes.
Selon la NASA, les objectifs de l'astrophysique sont de mieux comprendre les origines de l'univers, comment les planètes et autres corps célestes sont créés et comment l'univers fonctionne dans son ensemble. Un autre objectif principal de l'astrophysique est de découvrir si la vie existe ou non ailleurs dans l'univers. En outre, certains astrophysiciens consacrent leurs études à la possibilité de voyager dans le temps et à d'autres questions spéculatives. En fait, la plupart des travaux effectués par les astrophysiciens sont presque entièrement basés sur la physique observationnelle et théorique, car il n'y a presque aucun moyen de tester aucune de leurs hypothèses.