引力波天文学是观测天文学20世纪中叶以来逐渐兴起的一个新兴分支，其发展基础是广义相对论中万有引力的辐射理论在各类相对论性天体系统研究中的应用。传统天文学主要是使用电磁波来观测各种天体系统，而引力波天文学则是通过重力波来观测发出引力辐射的天体系统。由于万有引力和电磁力相比强度十分微弱，引力波的直接观测需要利用到当今最高端科技。
约翰·D·胡克是一位美国钢铁企业家和业余天文学家，资助了威尔逊山天文台100英寸胡克望远镜的建设，该望远镜对20世纪观测天文学的发展起到了很大的促进作用。
观测天文学上的相位角是指光源入射到天体的光路和天体反射至观测者光路夹角。在天文观测上这通常是指太阳－天体－观测者之间形成的夹角。
海伦·B·华纳天文学奖由美国天文学会设立，每年颁发一次， 旨在奖励对观测天文学或理论天文学做出重要贡献的年轻天文学家。该奖只授予北美居民，或北美研究机构派驻海外的研究者。
杰克逊-格威尔特奖章是由英国皇家天文学会颁发的奖项，设立于1897年。最初的标准是奖励对天文仪器或技术的发明、改进或发展，在观测天文学或天文学史领域的成就。从2017年起，天文学史从该奖项的评奖范围中移除，转移到了一个新奖项——英国皇家天文学会。
马姆奎斯特偏见 是观测天文学中一种对明亮天体的自然性发现偏差，在1922年由瑞典天文学家贡纳尔·马姆奎斯特首次描述，并于1925年深入描述。在统计上，这个偏见是一种在限定最低光度时的选择性偏差，低于一定光度天体被排除在外。因为越远的星星和星系看起来越暗弱，对于同样亮度的天体，光度会随着距离的上升而不断下降直到被排除。越远的天体需要越高的亮度才能被观测到，以至于建立了一个虚假的越远的天体越亮——以及更高的和亮度相关的特性——的趋势。这个偏见导致很多天文学领域的很多错误的主张。对这个偏见的纠正是个焦点研究领域。
恒星运动学是天文学中观测天文学恒星在空间中运动的运动学测量与研究。
双星在观测天文学中指的是当两颗恒星由地球上观察时，在视线的方向上非常接近，以致以肉眼看起来像是只有一颗恒星，但使用望远镜时就能分辨出来是一对的恒星。这种情形可以发生在一对联星，也就是有着互动的轨道，并且被彼此的引力束缚在一起；也可以是光学双星，这是两颗有着不同的距离，但恰巧在天空中相同的方向上被对准在一起。
双星在观测天文学中指的是当两颗恒星由地球上观察时，在视线的方向上非常接近，以致以肉眼看起来像是只有一颗恒星，但使用望远镜时就能分辨出来是一对的恒星。这种情形可以发生在一对联星，也就是有着互动的轨道，并且被彼此的引力束缚在一起；也可以是光学双星，这是两颗有着不同的距离，但恰巧在天空中相同的方向上被对准在一起。
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