ماورای جو
ماورای جو به منطقه‌ای نسبتاً خلأ در گیتی گفته می‌شود که خارج از جو کره زمین است. عبارت ماورای جو، برای متمایز دانستن جو کره زمین با فضایی بالاتر از آن استفاده می‌شود، اما در اصل هیچ مرز مشخصی میان جو زمین و فضای بیرونی آن وجود ندارد ولی هرچه از فضا به اتمسفر زمین نزدیک‌تر شویم، چگالی بیشتر می‌شود؛ یعنی چگالی فضاهای دور از اتمسفر کمتر است.
ماورای جو شباهت زیادی به یک خلاء کامل دارد. این مسئله اجازه می‌دهد بدون اصطکاک ستاره‌ها، سیارات و ماه در امتداد مدار (سیاره) خود حرکت کنند.
در سال ۳۵۰ قبل از میلاد، فیلسوف یونانی ارسطو، نظریه‌ای دربارهٔ هراس و گریز طبیعت از تهی بودن‌ها و خلاء ارائه داد. اصلی که در هنر و فیزیک با نام تهی‌گریزی (Horror vacui) شناخته شده‌است. این مفهوم در سدهٔ پنجم پیش از میلاد از سوی فیلسوف یونانی، پارمنیدس، ارائه شد و او بر پایه این انگاره، احتمال وجود خلاء در فضا را مردود می‌انگاشت.
مرز مشخصی بین جو زمین و فضا وجود ندارد. چگالی اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد. چندین نامگذاری برای مرز استاندارد وجود دارد که عبارتند از:اگر در شب‌های غیر مهتابی در نقطه‌ای دور از چراغ‌های شهر به آسمان نگاه کنید، ستاره‌های زیادی را می‌بینید که برخی پرنور و بعضی کم نورند. اگر تلسکوپ ساده، یا دوربین دوچشمی قوی داشته باشید و با آن به نقطه‌ای از آسمان نگاه کنید، ستاره‌های بیشتری را می‌بینید. اختراع تلسکوپ، دانش ستاره‌شناسی را متحول کرد. ستاره شناسان، به کمک تلسکوپ و ابزارهای علمی مختلف و بهره‌گیری از دانش فیزیک، شیمی و ریاضیات، نکته‌های زیادی را دربارهٔ ستاره‌ها دریافته‌اند.
نور: فاصلهٔ یک ستاره از کره زمین و جرم ستاره بر مقدار نور آن تأثیر دارند. پس وقتی ستاره‌ای پرنورتر از ستاره دیگر به نظر می‌رسد؛ معنایش آن است که یا جرم بیشتری دارد یا فاصلهٔ کم تری با زمین دارد.
دما: ستاره‌ها با وجود آن که به صورت نقطه‌های نورانی به چشم می‌آیند، در مقابل تلسکوپ‌های قوی، به رنگ‌های آبی مایل به سفید، سبز کم رنگ، زرد یا نارنجی مایل به قرمز دیده می‌شوند.
ستاره شناسان، از روی رنگ هر ستاره، مقدار دمای سطحی آن را تعیین می‌کنند (مانند لامپ‌های برق و سیم ملتهب شدهٔ اجاق برقی). ستارهٔ زرد رنگی مانند خورشید، نسبتاً داغ محسوب می‌شود و دمای سطحی آن را در حدود ۶۰۰۰ درجه می‌دانند. ستارهٔ قرمز، سردتر است (۳۰۰۰ درجه). در عوض، ستاره‌های آبی بسیار داغند و دمای سطحی آن‌ها به ۲۰ تا ۳۵ هزار درجه می‌رسد.
ترکیب: تجزیهٔ نور ستاره، اطلاعاتی هم دربارهٔ ترکیب آن در اختیار می‌گذارد. برای این کار از دستگاهی به نام طیف نگار استفاده می‌کنند. با منشور می‌توان طیف رنگی از نور سفید ایجاد کرد. اما در طیف ستاره‌ها، نوارهای تیره‌ای هم وجود دارند. وجود این نوارها نشان می‌دهد که بعضی از طول موج‌های نور محو شده یا آن که توسط گازهای موجود در اتمسفر ستاره جذب شده‌اند.
هر عنصر (هیدروژن، هلیوم، کلسیم و …) دارای نوارهای تیرهٔ مخصوص به خود است (مانند بارکد روی کالاها). در این صورت، با دیدن طیف جذبی ستاره، می‌توان دربارهٔ ترکیب اتمسفر آن قضاوت کرد.
بزرگی: بزرگی ستارگان بسیار متفاوت است. کوچک‌ترین آن‌ها کمی از زمین بزرگ‌تر است. بزرگ‌ترین ستارهٔ شناخته شده، قطری حدود ۲۳۰۰ برابر قطر خورشید دارد.
فاصله: تعیین فاصلهٔ ستاره‌ها از زمین، یکی از مشکلات بزرگ ستاره شناسان است. وقتی نمی‌توانیم به ستاره‌ای سفر کنیم، چگونه می‌توانیم فاصله‌اش را تعیین کنیم؟
یک روش مرسوم در این کار، به مثلث‌بندی معروف است.
اجداد ما، بر اساس تصورهای خود، ستارگانی را که در نزدیکی هم در آسمان می‌دیدند، در گروه‌های خاصی قرار می‌دادند و شکل‌های ویژه‌ای را هم برای آن‌ها در نظر می‌گرفتند. به این مجموعهٔ ستارگان، نام عمومی صورت فلکی داده شده‌است. یونانی‌ها، اعراب، مصری‌ها و چینی‌ها نام‌های خاصی را برای هر صورت فلکی دارند (در ایران، هنوز نام‌های عربی کاربرد دارد). معروف‌ترین صورت فلکی، خرس بزرگ است. امروزه، ۸۸ صورت فلکی در آسمان مشخص شده‌است.