Astrofizika je spoj dviju grana znanosti, fizike i astronomije, kojima se može objasniti struktura, sastav, pojave i svojstva zvijezda i drugih zvjezdanih tijela. Znanstvene studije utvrdile su da su zakoni fizike i kemije univerzalni, pa se mogu primijeniti na nebeska tijela u svemiru, pa fizika i astronomija mogu raditi ruku pod ruku.
Astrofizika je eksperimentalna znanost, koja se temelji na promatranju pojava i svojstava zvjezdanih tijela kroz astronomiju, što se može objasniti kroz zakone i formule fizike.
Drugi element koji je astrofizika proučavala je struktura međuzvjezdane tvari, poput oblaka, plinova i prašine koji se nalaze u velikom dijelu svemira i koji su se smatrali praznima.
Astrofizičari se uglavnom usredotočuju na četiri temeljna aspekta:
- Znanje o Sunčevom sustavu pokušava razumjeti sve što je povezano sa Suncem i magnetskim sustavima povezanim s njim.
- Znanje koje se usredotočuje na zvijezde kako bi se utvrdilo što je unutar zvijezda i eksplozivne pojave koje se događaju u svemiru, a poznato je kao rafalni zraci.
- Znanje o strukturi i evoluciji naše galaksije i središnje rupe u njoj.
- Poznavanje izvangalaktičke fizike i analiza svemira u cjelini.
Student koji razmišlja o astrofizičkoj karijeri trebao bi znati da postoje opći predmeti kao što su matematika, elektromagnetizam, optika, računala ili elektronika. Već u dijelu astronomije postoje teme kao što su kozmologija, fizika fluida, termodinamika, fotometrija, fizika zvijezda ili glavne teorije ove znanosti (na primjer, teorija relativnosti)
Astrofizičari tijekom svojih istraživanja koriste velike teleskope koji su sposobni koncentrirati svjetlost i temperaturu zvijezda. Ova se svjetlost analizira različitim instrumentima koji mjere svjetlinu, radiometrima, koji bilježe toplinu koju emitiraju nebeska tijela i spektrografima, koji raspršuju zrake te svjetlosti na odgovarajućim valnim duljinama da bi stvorili Spektar.
Termonuklearna astrofizika proučava nuklearne procese koji oslobađaju velike količine energije u obliku čestica ili elektromagnetskog zračenja, odnosno termonuklearnih reakcija.
Postoje dvije vrste termonuklearnih reakcija. U nuklearna fuzija reakcije javljaju na suncu i zvijezdama generiranje energije i nuklearne fisije reakcije da je proces koji se koristi u nuklearnim elektranama.
Termonuklearna energija gotovo je neiscrpna i mnogo je jeftinija zbog svog procesa ekstrakcije u usporedbi s drugim izvorima energije.
