暗物质和暗能量的存在对宇宙的结构有着决定性作用。两者合起来，共佔全宇宙质量的96%之多。因此，科学家正在极力试图探究其背后的物理原理。
跨学科研究.天文学和天体物理学与其他科学领域有着密切的跨学科关系。考古天文学利用考古学和人类学证据，研究远古或传统天文学在文化中的角色和地位。天体生物学研究生物系统在宇宙中的起源、演化和分佈，并特别关注地外生物能否存在，人类又如何能探测这些生命这些问题。将统计学方法应用在分析不可胜计的天文观测数据上。天体化学研究宇宙中化学物质的形成和反应。宇