Si bien una licenciatura puede brindar las habilidades para trabajar en ciertos entornos como astrónomo, la mayoría de los puestos de investigación y enseñanza en astronomía requieren un doctorado. Los programas de doctorado en astronomía suelen tardar de cuatro a ocho años en completarse después de la licenciatura e implican cursos, investigaciones y finalización de tesis.
Durante los programas de licenciatura y doctorado, los astrónomos adquieren una base sólida en física y matemáticas, así como conocimientos especializados en astronomía y astrofísica. Estudian temas como la evolución estelar, la cosmología y la ciencia planetaria. También obtienen experiencia práctica a través de la observación, el análisis de datos y proyectos de investigación.
