利用天体在波长界于1.0-350微米的红外波段来研究天文现象的天文分之学科。整个红外波段可分为近红外（1.0-5微米）、中红外（5-30微米）和远红外（30-350微米）三个波段。表面温度近于3000° K的物体的主要辐射能量集中在近红外波段，且温度越低，辐射的峰值波长就越长。因此诸如红巨星、原恒星、恒星延伸大气中的尘埃包层、气体星云和星际介质等均宜于在红外波段进行观测研究。由于星际介质对红外光的吸收较小，因此对掩埋在气体和尘埃区域的天体更只好用红外波段进行观测研究了。随着半导体物理学的发展和军事侦察的需要，研制出了灵敏度很高而热噪声很低的单元（测辐射热计）和阵列红外检测器件（红外CCD），红外天文学在近年获得了巨大的发展。已经和正在研制的大口径光学望远镜均是与红外共用的。当然不仅红外检测器本身的热辐射会防碍对微弱信号的检测，天空背境和环境的热辐射也是讨厌的噪声源。因此红外检测元件和一些核心的相关的部件必须在液氮或甚致液氦条件下工作。特别是中红外和远红外，最好到地球大气外去工作。迄今最重要和最成功的红外探测计划是口径60厘米的IRAS红外天文卫星（1983年发射，观测到245839个红外源）。其次有ISO中红外空间天文台，大视场红外实验装置和深空近红外巡天装置等。宇宙背景探测器（COBE）也包含了红外波段，对2.74K背景辐射的探测起了巨大的作用。红外波段对于研究星系的起源和恒星及其行星系统的起源是十分重要和有用的。因此美国计划发射空间红外望远镜装置（SIRTF），同温层红外天文台（SOFIA）,并在地面建造口径8米的红外专用望远镜（IRO）等。