I tillegg til å gi et grunnleggende referansesystem for astronomer for rapportering av observasjoner, så gir astrometri et viktig grunnlag for felt som himmelmekanikk, stjernedynamikk og galaktisk astronomi. Innenfor observasjonell astronomi blir astrometriske teknikker brukt for å identifisere stellare objekter ved hjelp av deres unike bevegelser, og til å beregne parallakse til stjerner i Melkeveien og dermed avstanden til disse.