X射線天文學從誕生起，在短短的二三十年內，發現了一係列前所未有的新型天體，獲得光學天文學和射電天文學無法得到的天體信息，大大擴展了天文學的研究領域，為天體物理學的發展提供充足的資料，越來越顯示出獨特的威力。
γ射線天文學
γ射線天文學是在波長短於X射線的電磁波輻射範圍內研究天體的一門學科。
γ射線也被地球大氣嚴重吸收，隻能利用高空氣球、火箭和衛星進行探測。能量非常高的7射線能在大氣中產生反應，因此可在地麵用大型望遠鏡對它進行間接觀測。
關於天體的γ射線輻射的理論早在20世紀50年代就由天文學家莫裏森等提出，觀測則在其後10年左右開始。1962年月球軌道衛星“徘徊者”3號和5號注意到了宇宙γ射線背景輻射，但真正研究起來則非常困難。隨後的探險者係列中的γ射線衛星、小型天文衛星以及歐洲的宇宙線觀測衛星對γ射線天文學的研究作出了貢獻。預期下一個大型γ射線觀測裝置是γ射線天文台，其靈敏度和角分辨率都將大大提高。
γ射線天文學研究對象中，最引人注目的現象是宇宙γ射線爆發，這種爆發上升時間很短，約為0.2秒，然後衰減，總持續時間約為10秒。在1967年就由船帆衛星記錄到，1973年才公布。
現在γ射線天文學的重要課題有：脈衝星發射機製；銀河係中高能粒子的分布；活動星係核的過程；高能背景輻射的起源；γ射線爆發的本質；γ源中物質成分及狀態。
等離子體天體物理學
等離子體天體物理學是理論天體物理學的一個分支學科。它主要是應用等離子物理學的基本理論和實驗結果來研究天體的物態及物理過程的學科，包括理論探討和天文實測對理論的檢測兩個方麵。
等離子體是一種由足夠多的非裸露的自由荷電粒子與等離激元組成的準中性係統。自由荷電粒子的非裸露性是指由於切企柯夫過程，荷電粒子周圍被異號電荷的極化雲環繞著。各種形式的等離子體波，可看作準粒子，稱為等離激元。等離子體被稱為除了固態、液態、氣態以外的宇宙物質存在的第四態。宇宙物質99%以上是處於等離子體態。比如地球的電離層和地球磁層，行星際空間的太陽風、太陽大氣、恒星大氣及其內容，氣體星雲、星際物質和星係際物質等等。因此，研究等離子體具有極為重要的意義。
如果等離子處於熱動平衡狀態，則問題很好討論。科學家認識到天體等離子體遠非處於熱動平衡狀態。宇宙間存在各種不穩定的過程，因而在等離子體中經常不斷地激發起各種波動，使等離子體經常處於很複雜的湍動狀態。等離子體天體物理學就是著重研究天體等離子體中各種不穩定過程，包括帶電粒子和帶電粒子之間的相互作用，帶電粒子和等離激元之間的相互作用以及等離激元和等離激元之間的相互作用。這些問題可分為線性和非線性相互作用。目前，對線性問題的研究比較全麵，對非線性問題尚在探索中。
等離子體天體物理學麵臨兩個問題：一是研究各種天體湍動狀態形成的可能性，二是假定天體等離子體處在湍動狀態，那麼從天文觀測中將會得出些什麼推論。現在，枝阿爾文波天文學研究已證明太陽風中存在各種時標的湍流，實驗室也證明，等離子體很容易產生不穩定性而形成湍動狀態，因而對星際物質、太陽風、日冕、超新星、類星體外部區域、星係核和脈衝星周圍區域可能存在等離子體湍動狀態，這些問題都可以深入研究。X才第二個問題，天體等離子體處於湍動狀態，必然會極大地改變我們對天體物理觀測結果所作的傳統解釋。
宇宙磁流體力學
宇宙磁流體力學是理論天體物理學的一個分支，它研究在天體電磁場中，電離氣體、等離子體或帶電粒子集體的運動，即磁流體力學在天體物理學中的應用。
我們知道，磁流體力學是研究導電流體與電磁場相互作用的學科。在電磁場中運動的導電流體，一方麵受到洛倫茲力的作用，另一方麵它本身會產生感應電動勢反過來作用於電磁場。這樣就形成了流場和電磁場間的耦合。在一定條件下，等離子體可看作是流體，故可近似地用磁流體力學來描繪它。
磁流體力學的特點是以經典力學和磁流體力學為基礎，內容非常豐富。宇宙中絕大部分物質都處於氣態和等離子狀態。磁場在宇宙中也普遍存在。如果通過宇宙磁流體力學來探討它們，則更有色彩，這是因為宇宙磁流體力學所研究的天體的特征長度一般都非常大，有效時間非常長，所以由於電磁原因產生的某些作用力雖然不大，卻能產生重大效應。
宇宙磁流體力學主要研究：由對流和擴散引起的磁場變化；磁擴散和磁凍結的原因；流動如何維持天體的磁流發電機製；磁流體力學波的形成和傳播；―磁場對平衡的不穩定性；層流轉換為湍流的不穩定性或熱力不穩定性的作用，以及磁場對磁流體力學湍動的影響等等。
相對論天體物理學
相對論天體物理學是論天體物理學的一個分支，它是以廣義相對論等引力理論來研究有關天體現象，並從中探索引力的性質和規律的學科。
1915年，愛因斯坦建立廣義相對論時給出的第一個應用，就是定量地解釋水星近日點進動問題。原則上可以認為，廣義相對論誕生的同時，相對論天體物理學也隨之誕生了，也就是廣義相對論是相對論天體物理學的核心。可是，從1915年以後的40多年裏，除了幾何宇宙學以外，廣義相對論並沒有產生很大影響，因為在尋常的天體中引力場太弱，廣義相對論效應甚微，牛頓引力理論可看作是相當準確了。比如在太陽係內，隻有水星近日點進動、光線偏折、譜線引力紅移和雷達信號延遲等少數的幾個天文效應與廣義相對論有關。但從20世紀60年代以來，脈衝星、類星體、星係核、引力透鏡等特殊天體和天象相繼發現，幾乎完全改變了從前的天體的概念，使相對論天體物理學迅速發展起來。
相對論天體物理學研究的主要內容包括：相對論宇宙學，研究宇宙的大尺度時空結構和幾何特征，它是最早發展起來的一個分支。致密天體物理學，研究恒星的引力塌縮過程及塌縮後形成的致密天體，比如中子星、黑洞等。引力波天文學，研究各種天體的引力波輻射及其對天體現象的影響。相對論天體力學（即後牛頓天體力學），研究廣義相對論對普通力學的各種修正。
用天體的運動性質來檢驗各種引力理論也是相對論天體物理學的一個重要方麵，因此，相對論天體物理學不僅是廣義相對論的應用學科，而且也是探索引力規律的一門基礎學科。目前，相對論天體物理學已成為相當活躍的一門分支學科。
行星地質學
行星地質學是研究太陽係中除太陽以外的其他天體，如行星及其衛星、彗星和小行星以及星際物質等的物質成分、結構、構造、形成和演化曆史的一門學科。研究的途徑包括遙感探測和宇航員登陸勘測以及，在地球上對隕石等宇宙物質及其作用產物（如衝擊坑和玻璃隕石）的研究。諸如研究月球的月質學，研究隕星和隕石的隕星學，研究隕石高速衝擊岩石產生效應的衝擊變質作用等均屬於行星地質學領域。
—是太陽係中的一顆普通但又不平凡的行星。說它普通，是因為它是太空中一個天體。說它不平凡是因為在地球上有生命，包括智慧生命——人類及其賴以存在的地理環境。正如研究地球有地質學這一學科一樣，研究行星也有行星地質學。常言講的地質學是研究地球自從形成以來，在漫長的曆史時斯內發生的地質過程的一門基礎學科。它包括的內容十分廣泛，諸如地質時期海、陸的分布，氣候的變遷，生物的產生、繁衍和滅絕，地層褶皺和斷裂的發生及其變化，礦物和岩石的物質組分，礦產資源的分布和預測以及地球的物質結構和組成等。對行星地質學而言，它著重研究各個行星的大氣圈的重要性、成分、溫度、表麵壓力和循環；研究行星的表麵成分、表麵性質和表麵作用；研究行星的大小、質量、體密度、總成分、構造和內部作用；研究行星的能源、年齡、演化曆史和其他特殊性質。行星的衛星、小行星、隕石和星際塵埃也在行星地質學研究之列。
很自然，除了研究太陽係中的單個行星天體外，人類總要把它們進行聯係，進行比較，這樣就能更好地了解行星演化各個階段的特性，也許某個行星便是另一顆行星在某個時期的縮影。特別是，如果要認識地球，就要具備關於其他行星的綜合知識。