利用理论物理方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。由于地面条件的限制﹐某些物理规律的验证只有通过宇宙天体这个实验室才能进行。有关广义相对论的一系列关键性的观测检验﹐都是靠研究天体现象来完成的。水星近日点进动问题﹑光线偏转以及 雷达回波的延迟是几个早期的例子。理论 天体物理学既是理论物理学用于 天体问题的一门“应用”学科﹐又是用天体现象探索基本物理规律的“基础”学科。

理论天体物理学的发展紧密地依赖于 理论物理学的进步﹐几乎 理论物理学每一项重要突破﹐都会大大推动理论天体物理学的前进。