北京天文台設有5個觀測站，其中興隆觀測站海拔約940米，密雲觀測站海拔約150米；上海天文台在佘山的工作站，海拔也有98米；雲南天文台在昆明市的東郊，海拔為2020米。
由本文幾張關於天文台的圖我們看到，大部分的天文台都是圓頂、白色的房屋，為什麼天文台要造成圓頂結構呢？難道是為了好看？
不，天文台的圓頂完全不是為了好看，而是有它特殊的用途。我們看到的這些銀白色的圓頂房屋，實際上是天文台的觀測室，它的屋頂呈半圓球形。當我們走近它看時，半圓球上卻有一條寬寬的裂縫，從屋頂的最高處一直裂開到屋的地方。當你在走進屋子裏去看個究竟時，會發現那不是什麼裂縫，而是一個巨大的天窗，龐大的天文望遠鏡就通過這個天窗指向遼闊的太空。將天文台觀測室設計成半圓形，是為了便於觀測。
在天文台裏，人們是通過天文望遠鏡來觀察太空，天文望遠鏡往往做得非常龐大，不能隨便移動。而天文望遠鏡觀測的目標，又分布在天空的各個方向。如果采用普通的屋頂，就很難使望遠鏡隨意指向任何方向上的目標。天文台的屋頂造成圓球形，並且在圓頂和牆壁的接合部裝置了由計算機控製的機械旋轉係統，使觀測研究十分方便。這樣，用天文望遠鏡進行觀測時，隻要轉動圓形屋頂，把天窗轉到要觀測的方向，望遠鏡也隨之轉到同一方向，上下調整天文望遠鏡的鏡頭，就可以使望遠鏡指向天空中的任何目標了。不用時，隻要把圓頂上的天窗關起來，可以保護天文望遠鏡不受風雨的侵襲。當然，並不是所有的天文台的觀測室都要做成圓形屋頂，有些天文觀測隻要對準南北方向進行，觀測室就可以造成長方形或方形的，在屋頂中央開一條長條形天窗，天文望遠鏡就可以進行工作了。
天文台的內部結構儀器和構造比較複雜，它擁有各種類型的天文望遠鏡和測量計算裝置，用以觀測天體、分析資料，並利用觀測結果編製各種星表和曆書，進行授時工作，計算人造衛星軌道，進而揭示宇宙奧秘，探索自然規律。天文台按分工特性、設備狀況可分為：光學天文台、射電天文台、空間天文台、教學天文台和大眾天文台。中國自古以來就有觀測天象的傳統，中國古代的天文台也是享有盛譽的。
光學天文台：主要裝備各光學天文儀器，如光學天文望遠鏡、太陽鏡等，從事方位天文學或天體物理學方麵的研究。
射電天文台：一般主要由巨型甚至超巨型的無線接收設備和基站等構成，裝備射電望遠鏡，觀察的範圍更大，受幹擾小，從事射電天文學的研究。
空間天文台，主要有一些用於空間觀測的人造衛星組成，配備非常先進的光學觀測係統。
7.天象館
天文台是觀測真實天體的場所，但是它的觀測工作卻是“被動”的，隻能是天體升到太空後才能進行，而有些天體在當地是永遠看不到的，若逢天陰下雨，天文台的一般光學觀測就更是沒法進行了。比起天文台來，天象館卻是一個“主動”映示天象的場所。
天象館的基本設施是天象廳和天象儀。天象廳是一個安裝半球形穹頂放映天幕的大廳，天象儀就安裝在穹頂天幕的中心。觀眾可以坐在天象廳四周，抬頭觀看投影在穹頂天幕上的人造星空節目表演。天象儀的光學係統能映出日月星辰等天體和天文學中的各種坐標係，它的機械部分能夠使這些放映出來的天體形象模擬自然界的運行狀態。運用天象儀配合其他放映設備，在穹頂天幕上可以表演從地球到太陽係、銀河係直到總星係以外任何地點的，從宇宙大爆炸的瞬間到未來的歲月裏的，自然界中看不到、摸不著、到不了的宇宙事物。
天象儀能夠提前展示2009年的日全食和12000年後織女星擔任未來世界的北極星；也能使時光倒流，重現1054年天關客星爆發；演示太陽一天內的變化情況更是簡單。它還能讓觀眾乘上火箭登臨月球，遠征比鄰星，甚至飛出銀河係去尋找外星人。天象館就像是一個神奇的魔法屋，展現出我們想要的和不知道的未來世界。