Beschränkt man den Begriff Astronom auf jene Wissenschafter, die sich hauptberuflich der Astronomie widmen, dann sind meist zwei der folgenden Tätigkeiten Gegenstand des Berufs:

• wissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet Astronomie, insbesondere in der Astrophysik, Astrometrie, Kosmologie oder in dem Bereich des Planetensystems beziehungsweise der Raumfahrt, sowohl in dem beobachterischen wie in dem theoretischen Bereich.
• Lehrtätigkeit an einer Universität als Hochschulprofessor oder -Assistent.
• Entwicklung von Messinstrumenten oder Computerprogrammen.
• Leitung und/ oder Verwaltung von Institutionen für F/E (Forschung und Entwicklung) beziehungsweise von großen Projekten - etwa bei der ESA oder NASA.

Der Beruf des Fachastronomen setzt in dem Regelfall ein Hochschulstudium der Astronomie und/ oder verwandter Naturwissenschaften voraus, etwa ein Diplom der Physik oder Astronomie (nur in Österreich), ab und zu auch aus Mathematik, Geodäsie, Aeronautik und anderen. Das Verfassen einer Dissertation schließt sich in den meisten Fällen an, die abgeschlossene Promotion gilt häufig als Einstellungsvoraussetzung.

Das Berufsbild des Astronomen hat sich in den letzten Jahrzehnten stark gewandelt. In der Vergangenheit beobachteten Astronomen überwiegend den Himmel mittels optischer Teleskope an Sternwarten. Heute arbeiten die meisten an sehr spezialisierten Fragestellungen und werten elektromagnetische Signale in allen Wellenlängenbereichen aus - von der kurzwelligen Gammastrahlung bis zu den längsten Radiowellen.

Daher sitzen Astronomen heute nicht mehr "hinter dem Fernrohr", sondern ca. einen vergleichsweisen kurzen Teil ihren Zeit in den Kontrollräumen der Teleskope. Die dort gewonnene Daten werden in der restlichen Zeit zuhause am Schreibtisch ausgewertet und aufbereitet. In Neuerer Zeit gewinnt das so genannte "service mode observing" an Bedeutung, bei dem ca. BeobachtungsAbsicht und -Art spezifiziert werden, die Beobachtungen werden an den Teleskopen beziehungsweise Satelliten unabhängig oder sogar robotisiert durchgeführt.== Fach- und Amateurastronomen ==

Da viele Studenten des Faches später auf anderen Gebieten arbeiten, hängt es von ihrem Selbstverständnis ab, ob sie sich auch zusätzlich als "Astronom" nennen. Inwieweit wissenschaftlich tätige Amateurastronomen als Astronomen in dem Eigentlichen Sinn zu bezeichnen sind ist ebenfalls offen. Besonders in früheren Jahrhunderten ist eine Trennung zwischen Fachastronom und Amateur häufig künstlich, wie etwa das Beispiele von Wilhelm Olbers zeigt. Da Astronomie nach wie vor eine Wissenschaft ist, die auch in dem professionellen Bereich von Einzelnen und kleinen Forschungsgruppen geprägt ist, haben auch Amateure mit entsprechender Begabung und Ausrüstung die Möglichkeit der Mitwirkung. Amateure sind häufig dort erfolgreich, wo eine kontinuierliche Beobachtung notwendig ist, aber wegen der Kosten durch Grossteleskope kaum professionell machbar ist, etwa die Asteroiden- und Kometenüberwachung oder auf dem Gebiet veränderlicher Sterne und der Astrometrie.Siehe auch: Liste bekannter Astronomen, Physiker, Mathematiker, Techniker, Hochschullehrer, Geschichte der Astronomie und Portal Astronomie