Astrofizica este o știință care folosește fizica și chimia pentru a crea teorii despre formarea, distrugerea și natura planetelor, stelelor, galaxiilor și a altor organisme interstelare. Este strâns legată și deseori confundată cu alte două ramuri principale ale științei spațiului: cosmologie și astrologie.
În general, astronomia măsoară pozițiile specifice, mișcările și caracteristicile corpurilor interstelare, în timp ce astrofizica încearcă să determine mai multe despre natura sau fizica din spatele acestor trăsături. Cosmologia este mai apropiată de astrofizică, deoarece încearcă să atingă aceleași obiective pe o scară mult mai mare, studiind fizica întregului univers și a altor corpuri cerești mari.Potrivit NASA, obiectivele astrofizicii sunt de a înțelege mai bine originile universului, cum sunt create planetele și alte corpuri celeste și cum funcționează universul în ansamblu. Un alt scop primar al astrofizicii este acela de a descoperi dacă viața există sau nu în altă parte a universului. În plus, unii astrofiziciști își dedică studiile la posibilitatea călătoriei în timp și a altor astfel de întrebări speculative. De fapt, cea mai mare parte a muncii efectuate de astrofiziciști se bazează aproape în întregime în fizica observațională și teoretică, deoarece nu există aproape nici o modalitate de a testa ipotezele lor.