Η αστρομετρία είναι ο παλαιότερος κλάδος της αστρονομίας. Μετρά τις θέσεις και τις κινήσεις των ουράνιων σωμάτων με εξαιρετική ακρίβεια. Πριν από τα τηλεσκόπια, οι αστρονόμοι παρακολουθούσαν τους πλανήτες με το μάτι και κατέγραφαν τις θέσεις τους σε σχέση με τα αστέρια. Αυτή η εργασία αποκάλυψε ότι οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο, όχι γύρω από τη Γη.

Η σύγχρονη αστρομετρία χρησιμοποιεί τηλεσκόπια, κάμερες και υπολογιστές για τη μέτρηση θέσεων με ακρίβεια χιλιοστού του δευτερολέπτου. Η αποστολή Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος έχει καταγράψει τις θέσεις, τις αποστάσεις και τις κινήσεις σχεδόν δύο δισεκατομμυρίων αστεριών. Τα δεδομένα της έχουν μεταμορφώσει την κατανόησή μας για τη δομή και την ιστορία του Γαλαξία μας.

Η αστρομετρία βρίσκει επίσης πλανήτες. Ένα αστέρι με έναν πλανήτη σε τροχιά ταλαντεύεται ελαφρώς καθώς ο πλανήτης το τραβάει. Αυτή η ταλάντωση εμφανίζεται ως μια περιοδική μετατόπιση στη θέση του αστεριού στον ουρανό. Αυτή η μέθοδος, που ονομάζεται αστρομετρική ανίχνευση, συμπληρώνει τις τεχνικές διέλευσης και ακτινικής ταχύτητας. Λειτουργεί καλύτερα για τεράστιους πλανήτες σε ευρείες τροχιές.

Το πεδίο παρακολουθεί επίσης αστεροειδείς, κομήτες και διαστημόπλοια. Οι ακριβείς θέσεις μας εμποδίζουν να χάνουμε την παρακολούθηση αντικειμένων και βοηθούν στην πρόβλεψη κοντινών προσεγγίσεων. Χωρίς αστρομετρία, θα πλοηγούμασταν στο ηλιακό σύστημα χωρίς ίχνος.