Teoretikere innen astronomi søker å skape teoretiske modeller og forutsi de observasjonelle konsekvensene av disse. Dette hjelper observatørene i observasjonell astronomi å lete etter data som kan støtte eller motbevise de ulike modellene. Teoretikere søker også å endre modeller og ta hensyn til nye data. I tilfeller hvor det oppdages en uoverensstemmelse søker man generelt å gjøre så små endringer som mulig på modellen for å få den til å samstemme med de nye innsamlede dataene. I noen tilfeller kan en større mengde avvikende data føre til at en modell blir avvist og må forkastes.