Infracrvena astronomija bavi se otkrivanjem i analizom infracrvenog zračenja (sa talasnim dužinama većim od crvenog svetla i manjim od radio-zračenja). Osim talasnih dužina bliskih vidljivoj svetlosti, atmosfera umnogome upija infracrveno zračenje, a i sama značajno zrači u infracrvenom delu spektra. Shodno tome, infracrvene opservatorije moraju biti smeštene na visokim, suvim mestima ili u svemiru. Infracrveni spektar koristan je za proučavanje objekata koji su previše hladni da bi zračili vidljivo svetlo, poput planeta i zvezdanih diskova. Duže infracrvene talasne dužine takođe mogu da prodru kroz oblake prašine koji zaustavljaju vidljivu svetlost, što omogućava posmatranje mladih zvezda u molekularnim oblacima kao i galaktičkih jezgara. Neki molekuli snažno zrače u infracrvenom, što se može koristiti za proučavanje hemije u svemiru, kao i otkrivanje vode u kometama.