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业馀天文学，是对观察天体有兴趣且乐在其中的人所从事的行为，也就是通常意义上的天文爱好者所从事的夜空或白天观测目标或摄影活动，通常使用方便携带的望远镜、双筒望远镜和肉眼进行观察。
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一些天文爱好者常进行大型的集体观星活动（连续数天），互相观摩经验和聚会，切磋使用望远镜的心得等；这样的集体活动被称为交流会（star party），尤以美、日较流行，中国亦已兴起此活动。
不同于专业天文学，许多业馀天文学家都不以科学的研究作为主要的目标。但无庸置疑的是有助于科学发展，许多业馀天文学家的工作对专业天文学家的资料库贡献良多。天文学经常被宣传为少数科学当中业馀人士能贡献有用资料的一项领域。
业馀天文学家的贡献主要是资料的搜集，明确的说，为数众多的业馀天文学家使用数量庞大的小望远镜的成效，远比少数专业天文学家使用少量的大望远镜有效得多。一些团体的存在就了许多贡献。
特别是，业馀天文学家在变星光度的变化，协助追踪小行星和观测掩星上，以及小行星的形状和从地球可以看见的月球边缘地形，都提供了经常性的贡献。
使用更高级的设备，业馀天文学家也能测量来自天体的较明亮的光谱，如果仔细测量和的小心处理，也能提供高品质的科学资料。而这些成果也就是吸引其他爱好者们继续做出贡献的重要途径与原因。
无论是过去和现在，业馀天文学家的一项重要工作就是寻找新彗星。然而近来的林肯近地小行星研究和近地小行星追踪计画，使用的自动辨识系统却意外的检出了许多的彗星，远超过过去所有业馀天文学家努力的成果。
业馀天文学家的新工作是寻找被忽略的现象（例如克鲁兹掠日彗星或 爆亮的彗星 17P 或是C/2010 V1）还有木星被撞击事件到 木星最近seb可能要重现，在以太空或地球为基地的观测站建立的浩瀚的数位图像图书馆中去寻宝。
在世界各地有许多业馀天文学家组成的天文社团，以会议让对天文学有兴趣的人聚集在一起。这些人可能是对观测或理论有兴趣，也可能只是对聚会的主题有兴趣。社团可以有远大的目标，根据各种各样的因素，例如地缘的推广、当地的环境、大小和会员的人数。一般情形是，一个在中等大小城市的地区性社团，就能规律的邀请讲座，让因为光污染而不能经常进行夜间观测的会员们，来进行聚会。
这些是地区性社团可以经常办的活动，例如星空飨宴，或是一系列的自制望远镜教学。海尔望远镜的主要设计者美国的Russell W. Porter当年也曾经望远镜制造教学的指导者。
业馀的天文望远镜有许多不同的大小和形式，可以自己制作也可以在商场上购买，使用的人也会有些不同的特殊需求。
有些业馀天文学家喜欢经由星图的指引来正确的认识天空中的星辰，这样他就会需要使用仪器，从双筒镜或手动操作的望远镜开始，配合著星座图，在天空中寻找有趣的天体。从事这项工作的正规技术，是先找出在群星之中有指引作用的星，称为地标星。
最近由于技术的改进和价格的下滑，自动的GoTo望远镜也成为大众化的选择了。使用电脑驱动的望远镜，让使用者只要输入想要观测天体的名称，望远镜就能自动从天空中找到他，然后只要稍加调整就能开始观测了。
对一位有经验的业馀天文学家，"GoTo"望远镜最大的好处是不需要耗费时间去搜寻目标，而原本用来寻找特殊目标的时间，就可以有效的用来研究这个目标了。
经由讨论来决定重大事件（虽然通常是轻松愉快的）是比较好的处理方法。经由地标星在天空中找到目标的过程，与比在天空中寻找到目标，何者较有价值，是值得辩论的。 人工的方式倾向只要简单的设备与较少的校准和装设的时间，但需要较多的技巧。 而经由"GOTO"望远镜，经常的论点是可以有较多的时间专注于目标的研究上，但学习如何寻找到目标的过程和乐趣都变得不重要了。
而另一个可能的争议是，花费在电子和架台上的费用比花费在高品质的光学系统上更多，是否值得。
除了光学设备之外，业馀天文学家使用许多不同种类的工具，好比星图和特殊的电脑软体。坊间有各种不同类型的天文学软体，从能模拟天空状况的星相仪软体程式到能使用各种不同方法计算天文现象的各种软体。
多数的业馀天文学家也会纪录下观测的结果，通常可以使用制式的观测日志详细的纪录下观测的天体（目标）为何，以及描述看到了何种现象。天文摄影和描绘也常是普遍被用来纪录观测的资料。
有许多的方法可以进入业馀天文学和研究夜晚的天空。一个选择是参加当地的天文社团，通常他们都很乐意协助新加入者)参与各项活动。有些人比较喜欢单纯的自修，这样的情况也可以在当地的图书馆借阅到许多天文学的书籍
通常一开始观测的目标都是月球和行星，另外就是新加入者必须开始认识并比一般人更熟悉天空中的星座。当使用到星图，以及未来要解释与指示地标星时，星座是在夜晚的天空中辨认与指出正确位置的好工具。在使用双筒镜和望远镜时，业馀天文学家会很频繁的提到星座，以指出目标的位置或进行讨论。
在初次学习天文观测时，最好以旋转星图（或称活动星图）先从肉眼辨认星座和行星和方位的相互关系开始。星座是在夜空中的一个很好的固定标志，认识星座背景后可对很多肉眼可见或不可见的天体进行初步定位。天文团体选择在每月接近新月而天气良好时，集体驱车到一些较少灯光的观星地点指导观星，有过夜的“观星营”或即晚来回的“不过夜观星活动”，通常主办单位会设置望远镜供参与者观赏放大后的天体，这是最好和较安全的初学者学习时机。
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