Астрофи́зика (от др.-греч. ἀστήρ — «звезда, светило» и φυσικά — «природа») — наука на стыке астрономии и физики, изучающая физические процессы в астрономических объектах, таких, как звёзды, галактики и т. д. Физические свойства материи на самых больших масштабах и возникновение Вселенной изучает космология.
Теоретическая астрофизика использует как аналитические методы так и численное моделирование для изучения различных астрофизических явлений, построения их моделей и теорий. Подобные модели, построенные из анализа наблюдательных данных, могут быть проверены с помощью сравнения теоретических предсказаний и вновь полученных данных. Также наблюдения могут помочь в выборе одной из нескольких альтернативных теорий.
Объектом исследований теоретической астрофизики являются, например:
Физика межзвёздной среды
Эволюция звёзд и их строение.
Физика чёрных дыр
Звёздная динамика
Эволюция галактик
Крупномасштабная структура Вселенной
Магнитогидродинамика
Космология (Модель CDM, тёмное вещество и тёмная энергия, инфляция)
