Vědecká činnost prováděná na Astronomickém ústavu zahrnuje široký okruh témat. Zkoumáme tělesa a jevy od bezprostředního okolí Země až po vzdálené galaxie. Vědecké aktivity jsou podlé témat soustředěny do čtyř vědeckých oddělení:

Sluneční oddělení

Sluneční oddělení se zabývá výzkumem nejbližší hvězdy, našeho Slunce, především se věnuje studiu slunečních erupcí.

Stelární oddělení

Stelární oddělení je zaměřeno na multispektrální (optický, ultrafialový, rentgenový a gama obor) studium galaktických a extragalaktických objektů.

Oddělení meziplanetární hmoty

Oddělení meziplanetární hmoty se zabývá interakcí meziplanetární hmoty s atmosférou Země, asteroidy a kometami.

Oddělení galaxíí a planetárních systémů

Oddělení galaxií a planetárních systémů studuje dynamicku těles sluneční soustavy, vznik a vývoj galaxií, jejich strukturu a procesy probíhající v mezihvězdném prostředí.