Astronomia (grekerazko ἄστρον, astron; "argizagi, zeruko objektu" eta νόμος , nomos, "arau, lege" hitzetatik: "argizagien legea") zeruko objektu edo argizagiak (hala nola izarrak, planetak, kometak, galaxiak) eta Lurraren atmosferatik kanpo gertatzen diren fenomenoak (hondoko erradiazio kosmikoa, esaterako) aztertzen dituen zientzia da. Aldi berean, astronomiaren adarra den kosmologiak unibertsoaren sorrera eta bilakaera ere ikertzen du. Zientzia independentea bada ere, besteak beste fisika, kimika, geologia eta meteorologia zientzietako metodo, teoria eta emaitzak ere erabiltzen ditu bere ikerketak aurrera eramateko. Horrela, historian zehar behaketa-astronomia nagusi izan bada ere, gizakiak begiz edo berrikitan teleskopioak erabiliz ezagutzen dituen argizagien mugimenduei behatu eta argizagi berriak biltzari ekiten baitzion batik bat, egun fisikaren teoriak aplikatzen dituen astrofisika ere funtsezko arloa bilakatu da argizagien eta unibertsoaren ikerketan, behaketa astronomikoek erakutsitakoa azalduz eta astrofisikaren beraren teoriak ere behaketek egiaztatzen dituztela. Astronomian jarduten duen ikertzaileari astronomo deritzo eta, historian bakarrik aritzen baziren ere, egun astronomoak guztiz koordinaturik aritzen dira arlo ezberdinetan osaturiko lan-taldeetan, unibertsoa ulertzeko ahaleginak batuz.
Historiako lehenengo zientzia izan da astronomia. Zibilizazio eta kultura guztiek garatu duten argizagien jakintza, argizagien izaera eta mugimenduari buruzko teoria eta azalpen ezberdinak proposatuz. Hala ere, askotan zientziatik at izaera jainkotiarra esleitu zaie argizagiei, eguzkiaren eta ilargiaren kasuan bereziki. Astronomia ez da, ordea, gizakiaren gorabeherak argizagiek eragiten dituztela baieztatzen duen astrologia arlo ez zientifikoarekin. Nolanahi ere, egun unibertsoaren ezagutza zientifikoa nagusi bada ere, zeruak naturaren agerpen liluragarrienetakoa izaten jarraitzen du.