时域天文学是研究天体如何随着时间变化，而这可能是由于天体的运动，也可能是天体本身在改变：包括超新星、焰星、耀变体、和活跃星系核。以可见光研究时域天文学的有Hat-South、大型综合巡天望远镜（LSST）、泛星计画（PanSTARRS）、PSST、SkyMapper、WASP3和卡塔利娜即时瞬态调查（Catalina Real-time Transient Survey）；在电波天文学领域有LOFAR在观察radio transients。电波研究时域天文学已经有很长的时间，包括脉冲星和闪烁现象。契伦科夫望