mały|Pulsar Kraba – przykładowy przedmiot badań astrofizyki mały|Diagram Hertzsprunga-Russella opisujący ewolucję gwiazd – jeden z podstawowych wyników badań astrofizycznych.
Astrofizyka – nauka z pogranicza fizyki i astronomii, czasem uznawana za dział tej drugiej astrophysics , Britannica Online, britannica.com, 12 kwietnia 2023 [dostęp 2023-04-21]. astronomy , Britannica Online, britannica.com, 5 stycznia 2023 [dostęp 2023-04-21]., badająca ciała niebieskie, takie jak gwiazdy, czarne dziury, galaktyki i materia międzygwiazdowa – ich budowę, wzajemne oddziaływanie, prawa nimi rządzące oraz procesy fizyczne w skali kosmicznej. Astrofizyka bada ewolucję zarówno pojedynczych gwiazd, jak i całego Wszechświata – dział zajmujący się tą skalą to kosmologia fizyczna.
Astrofizyka korzysta z szeregu teorii fizycznych, takich jak mechanika klasyczna i kwantowa – w tym szczególna teoria względności, relatywistyczna mechanika kwantowa i mechanika statystyczna – oraz termodynamika i teorie pola, zarówno klasyczne jak i kwantowe. Wiąże się z fizyką cząstek elementarnych, jądrową i materii skondensowanej, zwłaszcza plazmy.