Zakłócenia powodowane przez atmosferę ziemską eliminuje się przez zastosowanie układów optyki adaptatywnej, pozwalającą w przypadku największych teleskopów, takich jak Large Binocular Telescope czy Very Large Telescope, osiągać zdolność rozdzielczą większą niż ma Teleskop Hubble’a. Całkowita nieprzezroczystość atmosfery dla dalekiego ultrafioletu, promieniowania rentgenowskiego i gamma powoduje, że teleskopy prowadzące badania w tych zakresach są umieszczane poza Ziemią.
Gwiazdozbiory mały|upright=1.7|Gwiazdozbiory nieba północnego
Kilkaset widocznych na niebie gwiazd wyróżnia się blaskiem. Układają się one w charakterystyczne konfiguracje, określane mianem gwiazdozbiorów lub konstelacji. Gwiazdy tworzące konstelacje najczęściej nie są ze sobą w żaden sposób powiązane. Mimo pozornej bliskości, wynikającej z położenia na sferze niebieskiej, z reguły znajdują się one w bardzo różnych odległościach od Ziemi i od siebie nawzajem.
Gwiazdozbiory zaczęto wyróżniać około 3000 lat p.n.e., obecne były w większości cywilizacji, choć w różnych kulturach znacząco różniły się od siebie.