光学天文学狭义地说是利用光学望远镜、光度测量仪器、分光仪器和偏振光测量仪器来观测和研究天体的形态、结构、化学组成和物理状态的一门学科，是实测天体物理学的重要组成部分。另一方面，光学天文学是相对于射电天文学。红外天文学、紫外天文学、X射线天文学和X射线天文学而言的，因此光学天文学也是天体物理学的一个分支。