天體化學(xué)學(xué)()既是天文學(xué)的一個主要分支，也是數(shù)學(xué)學(xué)的分支之一，它是借助數(shù)學(xué)學(xué)的技術(shù)、方法和理論來研究天體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、物理條件、化學(xué)組成和演變規(guī)律的學(xué)科。
天體化學(xué)學(xué)分為：太陽化學(xué)學(xué)、太陽系化學(xué)學(xué)、恒星化學(xué)學(xué)、恒星天文學(xué)、行星數(shù)學(xué)學(xué)、星系天文學(xué)、宇宙學(xué)、宇宙物理、天體演物理等分支學(xué)科。另外，射電天文學(xué)、空間天文學(xué)、高能天體化學(xué)學(xué)也是它的分支。
用數(shù)學(xué)學(xué)的技術(shù)和技巧剖析來自天體的電磁幅射，可得到天體的各類化學(xué)參數(shù)。按照這種參數(shù)運(yùn)用數(shù)學(xué)理論來闡述發(fā)生在天體上的化學(xué)過程，及其演化是實(shí)測天體化學(xué)學(xué)和理論天體化學(xué)學(xué)的任務(wù)。
天體上發(fā)覺的個別獨(dú)特現(xiàn)象也能啟發(fā)和促進(jìn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的發(fā)展天體物理理論，一些天體所具有的極端條件和宇宙環(huán)境為數(shù)學(xué)學(xué)提供了極好的天然實(shí)驗(yàn)室。而理論化學(xué)學(xué)中的幅射、原子核、引力、等離子體、固體和基本粒子等理論，為研究類恒星、宇宙線、黑洞脈沖星、星際塵埃、超新星爆發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
天體化學(xué)學(xué)是研究宇宙的化學(xué)學(xué)，這包括星系的化學(xué)性質(zhì)（光度，密度，濕度，物理成份等等）和恒星與星系彼此之間的互相作用。應(yīng)用數(shù)學(xué)理論與技巧闡述星體結(jié)構(gòu)、恒星演變、太陽系的起源和許多跟宇宙學(xué)相關(guān)的問題。
天體化學(xué)學(xué)涉及的領(lǐng)域廣泛，天文數(shù)學(xué)學(xué)家一般應(yīng)用不同事科的方式，包括熱學(xué)、電磁學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱學(xué)、量子熱學(xué)、相對論、粒子化學(xué)學(xué)等進(jìn)行研究。
隨著近代跨學(xué)科的發(fā)展，其與物理、生物、歷史、計(jì)算機(jī)、工程、古生物學(xué)、考古學(xué)、氣象學(xué)等學(xué)科混和，天體化學(xué)學(xué)大小分支大概三百到五百門主要專業(yè)分支，成為數(shù)學(xué)學(xué)當(dāng)中最前沿的龐大領(lǐng)導(dǎo)學(xué)科，是推動近代科學(xué)及科技重大發(fā)展的前導(dǎo)科學(xué)，同時也是歷史最悠久的古老傳統(tǒng)科學(xué)。
測量儀器
天體化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大多數(shù)是依賴觀測電磁幅射獲得。比較冷的恒星，像星際物質(zhì)或星際云會發(fā)射無線電波。大爆燃后，經(jīng)過紅移，遺留出來的微波，稱為宇宙微波背景幅射。研究這種微波須要特別大的無線電望遠(yuǎn)鏡。
因?yàn)樵虑虼髿鈱拥母蓴_，紅外線、紫外線、伽馬射線和X射線天文學(xué)必須使用人造衛(wèi)星在月球大氣層外做觀測實(shí)驗(yàn)。
光學(xué)天文學(xué)一般使用改裝電荷耦合器件和波譜儀的望遠(yuǎn)鏡來做觀測。因?yàn)榇髿鈱訒缮嬗^測數(shù)據(jù)的品質(zhì)，還必須配備調(diào)適光學(xué)系統(tǒng)，或使用太空望遠(yuǎn)鏡，能夠得到最優(yōu)良的影像。在這卷積里，星體的可見度十分高。借著觀測物理頻譜，可以剖析星體、星系和星云的物理成分。
不僅宇宙線的粒子偵測、隕石的實(shí)驗(yàn)室剖析、宇宙飛行器對太陽系天體的實(shí)地取樣和剖析，以及尚在努力探求中的引力波觀測之外，關(guān)于天體的信息都來自電磁幅射。天體化學(xué)儀器的作用是對電磁幅射進(jìn)行搜集定位、變換和剖析處理。電磁幅射的搜集和定位是由望遠(yuǎn)鏡(包括射電望遠(yuǎn)鏡)來實(shí)現(xiàn)的。
從幅射的連續(xù)譜可以判定幅射的機(jī)制，還可以獲知天體的表面水溫；從早型星的巴耳末系限上的跳變，可以獲知天體的表面壓力；由UBV對焦系統(tǒng)也可簡略地確定星體的光度和氣溫值。從線譜可以獲得更多的信息：視向速率、電子體溫、電子密度、化學(xué)組成、激發(fā)氣溫端流速率。對雙星的觀測研究，可以得到天體的直徑、質(zhì)量和光度等重要數(shù)據(jù)。研究脈動變星的光變周期與光度之間的關(guān)系，可以確定天體的距離。
理論模型
理論天體化學(xué)學(xué)家的工具包括剖析模型和計(jì)算機(jī)模擬。天文過程的剖析模型經(jīng)常能使學(xué)者更深刻地理解內(nèi)中奧妙；計(jì)算機(jī)模擬可以突顯出一些特別復(fù)雜的現(xiàn)象或效應(yīng)。
大爆燃模型的兩個理論棟梁是廣義相對論和宇宙學(xué)原理。因?yàn)樘鹾撕铣衫碚摰某晒陀钪嫖⒉ū尘胺鋵?shí)驗(yàn)否認(rèn)，科學(xué)家確定大爆燃模型是正確無誤。學(xué)者又成立了ΛCDM模型來解釋宇宙的演進(jìn)，這模型囊括了宇宙膨脹（）、暗能量、暗物質(zhì)等等概念。
幅射轉(zhuǎn)移理論是解釋已知星象的有力工具，并且還可以預(yù)言仍未觀測到的天體和星象。以幅射轉(zhuǎn)移理論為基礎(chǔ)構(gòu)建的星體大氣理論，以熱核聚變概念為基礎(chǔ)發(fā)展上去的元素合成理論、恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論和天體演變理論，乃是理論天體化學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)。
研究人員
理論天體化學(xué)學(xué)家及實(shí)測天體化學(xué)學(xué)家分別飾演這門學(xué)科當(dāng)中的兩大主力研究者，二者專業(yè)分工。理論天體化學(xué)學(xué)家一般飾演大膽假定的研究者，理論不斷推陳出新，對于數(shù)據(jù)的驗(yàn)證關(guān)心程度較低，假定程度太高時，常常會演弄成偽科學(xué)，通常都是天體化學(xué)學(xué)研究者當(dāng)中的激進(jìn)人士。
實(shí)測天體化學(xué)學(xué)家一般本身精通理論天體化學(xué)，在相當(dāng)程度上來說也有能力自行發(fā)展理論，飾演當(dāng)心求證的研究者，一般是化學(xué)實(shí)證主義的秉持者，只相信觀測數(shù)據(jù)，時常對理論天體化學(xué)學(xué)所提出的假說進(jìn)行證偽或否認(rèn)的活動，通常都是天體化學(xué)學(xué)研究者當(dāng)中的保守人士。
研究對象
太陽是離月球近來的一顆普通星體。對太陽的研究，經(jīng)歷了從研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源、化學(xué)組成和靜態(tài)表面結(jié)構(gòu)，到使用多波段電磁幅射研究它的活動現(xiàn)象的過程。太陽風(fēng)的影響才能為我們直接體會。日地關(guān)系密切，所以研究有關(guān)月球的科學(xué)，必須考慮太陽的誘因。
對行星的研究是天體化學(xué)學(xué)的一個重要方面。近二六年來，對慧星的研究以及對行星際物質(zhì)的分布、密度、溫度、磁場和物理組成等方面的研究，都取得了重要成果。隨著空間偵測的進(jìn)展，太陽系的研究又成為最活躍的領(lǐng)域之一。
二百多年來，關(guān)于太陽系的起源和演變問題已提出四十多種學(xué)說，但至今還沒有一個學(xué)說被覺得是建立的而被普遍接受。近三六年來這方面有了很大進(jìn)展，大多數(shù)天文學(xué)家贊同的星體演物理說是所謂的“彌漫說”，但也有少數(shù)人覺得星體是由超密物質(zhì)轉(zhuǎn)化而成的。
特殊星體更是多種多樣：造父變星的光變周期為1～50天，光變幅為0.1～2個星等；長周期變星的光變周期為90～1000天，光變幅為2.5～9個星等；天龍座RR型變星的光變周期為0.05～1.5天，光變幅不超過1～2個星等；雙子座T型變星光變不規(guī)則各類各樣的星體，為研究星體的產(chǎn)生和演變規(guī)律提供了樣品。另外，天體上特殊的化學(xué)條件，在月球上常常并不具備，借助天彰顯象探求化學(xué)規(guī)律，是天體化學(xué)學(xué)的重要職能。
通過多年研究，人們對銀河系的整體圖象以及太陽在銀河系中的地位，有了比較正確的認(rèn)識。銀河系的半徑為十萬光年，厚兩萬光年。通過對銀河系星體集團(tuán)的研究，構(gòu)建和否認(rèn)了星族和銀河系次系等概念。對銀河系自轉(zhuǎn)、旋臂結(jié)構(gòu)、銀核和銀暈也進(jìn)行了大量研究。
河外星系與銀河系屬于同三天體層次。星體按形態(tài)大致分為五類：漩渦星體、棒旋星體、透鏡型星體、橢圓星體、不規(guī)則星體。按星體的質(zhì)量大小，又可分為矮星體、巨星系、超球星系，它們的質(zhì)量依次約為太陽的一百萬到十億倍、幾百億倍和萬億倍以上。同銀河系一樣，星體也由星體和二氧化碳組成三、五個、十來個、幾十個因而成百上千個星體組成星體集團(tuán)，稱星體群、星系團(tuán)。
理學(xué)家一般飾演大膽假定的研究者，理論不斷推陳出新，對于數(shù)據(jù)的驗(yàn)證關(guān)心程度較低，假定程度太高時，常常會演弄成偽科學(xué)，通常都是天體化學(xué)學(xué)研究者當(dāng)中的激進(jìn)人士。
實(shí)測天體化學(xué)學(xué)家一般本身精通理論天體化學(xué)，在相當(dāng)程度上來說也有能力自行發(fā)展理論天體物理理論，飾演當(dāng)心求證的研究者，一般是化學(xué)實(shí)證主義的秉持者，只相信觀測數(shù)據(jù)，時常對理論天體化學(xué)學(xué)所提出的假說進(jìn)行證偽或否認(rèn)的活動，通常都是天體化學(xué)學(xué)研究者當(dāng)中的保守人士。
2000年7月由高等教育出版社出版的圖書《天體化學(xué)學(xué)》，作者是李宗偉、肖興華。本書主要介紹了在舊版天體化學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)上編撰的新版天體化學(xué)學(xué)的改變。
《天體化學(xué)學(xué)》是教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系變革計(jì)劃”的研究成果，是“面向21世紀(jì)課程教材”和普通高等教育“九五”國家科委重點(diǎn)教材?！短祗w化學(xué)學(xué)》作者在主持出席“天文學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系變革研究”項(xiàng)目工作的基礎(chǔ)上，用現(xiàn)代的觀點(diǎn)對其1992年編撰出版的“普通天體化學(xué)學(xué)”一書的內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行考量、選擇和組織，重新編撰產(chǎn)生了新版的“天體化學(xué)學(xué)”?！短祗w化學(xué)學(xué)》內(nèi)容分為總論、天體化學(xué)中的幅射過程、天體化學(xué)觀測方式和天體化學(xué)量的測定、太陽化學(xué)、恒星的結(jié)構(gòu)和演變、致密星、星際物質(zhì)、銀河展、河外星系、宇宙學(xué)等10章。與原書相比，《天體化學(xué)學(xué)》內(nèi)容中：加入和反映了大量20世紀(jì)90年代天體化學(xué)學(xué)的最新資料和最新進(jìn)展；盡量降低有關(guān)較繁的理論推論；強(qiáng)化了河外星系和活動星體核的內(nèi)容；重新撰寫宇宙學(xué)內(nèi)容，愈發(fā)突出和加強(qiáng)基本概念；編入大量的習(xí)題?！短祗w化學(xué)學(xué)》主要適用對象為：高等高校數(shù)學(xué)系、天文學(xué)系學(xué)院生、研究生以及化學(xué)和天文專業(yè)的研究人員。