Astrofísica és la unió de dues branques de la ciència, la física i l'astronomia, amb les quals es pot explicar l'estructura, composició, fenòmens i propietats de les estrelles i altres cossos estel·lars. Els estudis científics han determinat que les lleis de la física i la química són universals, de manera que es poden aplicar als cossos celestes de l'espai, per tant, la física i l'astronomia poden treballar de la mà.
L'astrofísica és una ciència experimental, basada en l'observació dels fenòmens i propietats dels cossos estel·lars a través de l'astronomia, que es pot explicar a través de les lleis i fórmules de la física.
Un altre dels elements estudiats per l'astrofísica és la estructura de la matèria interestel·lar, com els núvols, els gasos i la pols que es troben en una gran part de l'espai i que es van considerar buits.
Els astrofísics generalment s'enfoquen en quatre aspectes fonamentals:
- El coneixement de el sistema solar tracta de comprendre tot el relacionat amb el Sol i els sistemes magnètics relacionats amb ell.
- El coneixement que se centra en les estrelles per determinar què hi ha dins de les estrelles i els fenòmens explosius que tenen lloc en l'univers, que es coneix com explosions de raigs gamma.
- El coneixement de l'estructura i evolució de la nostra galàxia i el forat central en ella.
- El coneixement de la física extragalàctica i l'anàlisi de l'univers com un tot.
Un estudiant que considera prendre una carrera en astrofísica ha de saber que hi ha matèries generals com ara matemàtiques, electromagnetisme, òptica, ordinadors o electrònica. Ja en la secció d'astronomia, hi ha temes com cosmologia, física de fluids, termodinàmica, fotometria, física d'estrelles o les principals teories d'aquesta ciència (per exemple, la teoria de la relativitat)
Els astrofísics durant la seva investigació utilitzen grans telescopis que són capaços de concentrar la llum i la temperatura de les estrelles. Aquesta llum s'analitza amb diferents instruments que mesuren la brillantor, els radiòmetres, que registren el calor emès pels cossos celestes, i els espectrògrafs, que dispersen els raigs d'aquesta llum en els seus corresponents longituds d'ona per formar l'Espectre.
L'astrofísica termonuclear estudia processos nuclears que alliberen grans quantitats d'energia en forma de partícules o radiació electromagnètica, és a dir, reaccions termonuclears.
Hi ha dos tipus de reaccions termonuclears. Les reaccions de fusió nuclear que tenen lloc al sol ia les estrelles generen energia i reaccions de fissió nuclear que un procés usar en les plantes d'energia nuclear.
L'energia termonuclear és gairebé inesgotable i molt més barata, causa del seu procés d'extracció, en comparació amb altres fonts d'energia.
