Teorik astronomi
ile ilgili en başarılı teorik modellerden biri olan Oort bulutu]]
Teorik astronomi, fizik ve kimya prensiplerine dayalı analitik ve hesaplamalı modellerin kullanılmasıyla astronomik cisimleri ve astronomik olayları açıklamak ve tanımlamak için yapılan bir çalışmadır. Astronomi teorisyenleri, teorik modeller oluşturmaya ve bu modellerin sonuçlarından gözlemsel sonuçları tahmin etmeye çalışırlar. Bir model tarafından öngörülen bir fenomenin gözlemlenmesi, astronomların olayları en iyi şekilde tanımlayabilen birkaç alternatif veya çelişen model arasından seçim yapmalarını sağlar.