Astrometrie is de oudste tak van de astronomie. Het meet de posities en bewegingen van hemellichamen met buitengewone precisie. Vóór de komst van telescopen volgden astronomen de planeten met het blote oog en registreerden hun posities ten opzichte van de sterren. Dat onderzoek bracht aan het licht dat planeten om de zon draaien, en niet om de aarde.

Moderne astrometrie maakt gebruik van telescopen, camera's en computers om posities met een nauwkeurigheid van milliboogseconden te meten. De Gaia-missie van de Europese Ruimtevaartorganisatie heeft de posities, afstanden en bewegingen van bijna twee miljard sterren in kaart gebracht. De verzamelde gegevens hebben ons begrip van de structuur en geschiedenis van de Melkweg radicaal veranderd.

Astrometrie detecteert ook planeten. Een ster met een planeet eromheen wiebelt lichtjes doordat de planeet eraan trekt. Die wiebeling uit zich als een periodieke verschuiving in de positie van de ster aan de hemel. Deze methode, astrometrische detectie genoemd, vormt een aanvulling op de transit- en radiale snelheidsmetingen. Het werkt het beste voor massieve planeten in wijde banen.

Het vakgebied houdt zich ook bezig met het volgen van asteroïden, kometen en ruimtevaartuigen. Nauwkeurige posities voorkomen dat we objecten uit het oog verliezen en helpen bij het voorspellen van naderingen. Zonder astrometrie zouden we blind door het zonnestelsel navigeren.