Astrometrija je jedna od najstarijih oblasti u astronomiji, i u celokupnoj nauci, je merenje položaja nebeskih tela. Istorijski gledano, poznavanje tačnih položaja Sunca, Meseca, planeta i zvezda je oduvek bilo važno u nebeskoj navigaciji.
Pažljiva merenja položaja planeta je dovelo do saznanja i razumevanja gravitacione sile u svemiru, i mogućnosti da se utvrde prošli i budući položaji planeta sa velikom preciznošću, polje poznato kao nebeska mehanika. Skora praćenja nebeskih tela koji prolaze blizu Zemlje će nam omogućiti da predvidimo susrete i potencijalne sudare Zemlje sa tim objektima.
Merenja zvezdane paralakse obližnjih zvezda stvara osnov za merenje daljina bližoj galaktičkoj okolini. Merenja paralakse obližnjih zvezda predstavlja osnov za utvrđivanje karakteristika udaljenih zvezda, prostim poređenjem njihovim osobina. Merenja radijalne brzine i sopstvenog kretanja prikazuje kretanje i položaj objekata u Mlečnom putu. Astrometrički rezultati se takođe koriste za merenje rasporeda tamne materije u Galaksiji.
Za vreme 1990-ih godina, astrometrijska tehnika merenja zvezdanih kolebanja je korišćena za otkrivanje vansolarnih planeta koje orbitiraju oko obližnjih zvezda.