천문대는 크게 중성미자 천문대, 중력 천문대로 나눌수 있다. 먼저 중성미자 천문대를 알아보면,
우주공간에서 오는 중성미자라고 하는 원자구성입자를 검출하는 천문대이다. 중성미자는 다른 종류의 물질과 거의 상호작용하지 않아서, 중성미자 천문대는 엄청나게 많은 물질을 중성미자의 목표물로 사용해야 한다. 중성미자 천문대는 지하에 건설되는데, 그 이유는 수많은 기타 입자들이 중성미자 목표물과 상호작용할 수 있기 때문이다. 캐나다 온타리오주의 그레이터서드베리에 있는 서드베리 중성미자천문대에서는 중성미자 목표물로 지하 탱크에 보관된 1000톤의 중수를 사용한다. 중수는 중수소(일반적인 수소 원자보다 무거운 수소원자)를 포함하고 있으므로 일반적인 물보다 조금 더 무겁다.
두번째로, 중력 천문대는 천문학자이 중력파를 검출하기 위해서 지상 천문대를 세우고 있다. 독일 태생의 미국 물리학자인 아인슈타인이 1915년에 발표한 일반상대성이론에 따르면, 중력은 파동으로 이동할 수 있다. 그러나 중력파는 아직 직접 검출되지 않았다. 중력파를 직접 추적하기 위해서 천문대는 중력파의 영향을 받으면서 측정할 수 있는 물질을 대량으로 사용해야 할 것이다. 레이저간섭계중력파천문대로 알려진 미국의 천문대는 3개의 추적장치를 갖추고 있다. 두 개는 워싱턴주의 핸퍼드에 있으며, 하나는 루이지애나주의 리빙스턴에 있다. 각각의 추적장치는 각각 길이가 4km에 이르는 금속관 두 개를 사용한다. 중력파가 관을 통과할 때 관의 길이를 변화시킨다. 각각의 추적장치는 길이 변화를 감지할 수 있도록 설계된 레이저장치를 갖추고 있다.
조금 색다른 천문대는 컴퓨터로 조절하는 망원경을 활용하는 천문대들이 늘어나고 있다. 망원경이 매우 크기 때문에 천문학자들이 작아보인다. 우크라이나 크림 천체물리천문대의 코로나그래프는 컴퓨터로 조종된다. 코로나그래프는 태양대기의 가장 바깥층을 측정하는 태양망원경이다.
조금 더 자세히 살펴보기 위해 주요 각 나라의 천문대를 살펴보자.
가장 먼저 우리나라 천문대를 알아보자. 삼국시대의 첨성대, 고려시대의 서운관, 조선시대의 관상감으로 이어지는 역사를 가지고 있다. 현대에 들어와서는 1967년에 국립천문대 신설안이 가결되고, 1972년에 지름 61cm의 반사망원경을 발주하여, 1974년에 과학기술처 소속의 국립천문대가 활동을 시작했다. 천문대에서는 천문학에 관한 연구와 천문 현상을 관측한다. 또한 역학에 관한 책을 편찬하고, 표준서를 결정해 국민에게 알리는 일도 한다. 그 뒤 반사경 지름 61cm인 반사망원경을 소백산에 설치해 운영했으며, 1985년에는 지름 14m의 전파망원경을 대덕 전문연구단지에 설치했다. 1996년에는 지름 1.8m의 반사망원경을 보현산에 설치해, 대형마우언경으로 천체를 관측하는 연구기관으로 자리를 잡게 되었다. 199년 5월에 한국 천문연구원이 발족했다. 한국천문연구원은 2001년부터 여러 기의 전파 망원경을 연결하여 우주를 더 자세히 관측할 수 있는 초창기선전파간섭계인 한국우주전파관측망 건설을 추진하여 2008년에 구축을 완료했다. 서울의 연세대학교, 울산의 울산대학교, 제주의 참라대학교에 각각 설치된 지름 21m의 전파망원경을 통합한 한국우주전파관측망은 지름 500km에 이르는 거대한 전파망원경과 같은 성능을 구현한다. 한편, 2008년에 천체망원경을 차량에 찹재해 어디에서난 관측할 수 있는 이동천문대도 만들어 운영하고 있다.
다음으로 베이징 천문대는 중국 베이징의 자금성 성벽 위에 설치된 천문대는, 1660년에 포르투갈에서 온 예수회 사제들의 도움으로 지어졌다. 여기에 설치된 천문 관측기구로는 큰 혼천의 2개, 거대한 천구의, 눈금이 매겨진 방위각 수평테, 그리고 천문사분의와 육분의가 있었다. 이 기구들의 모양은 튀코 브라헤가 1598년에 발표한 [새로운 천문학의 기계학]에 실린 목판화 삽화와 같다.
또한 인도의 천문대는 초기의 천문 관측은 기념비적인 거대한 건조물의 찹에서 맨눈으로 했다. 인도의 라자스탄주 자이푸르에 있는 이 천문대는 1728년에 마하라자 자이싱이 지었다. 여기에는 크고 무거운 해시계인 삼라트 얀트라, 자이푸르의 위도와 북극성의 고도를 나타내는 27도 기울어진 표시막대등의 관측기구가 설치되어 있었으며, 거대한 육분의와 자오선 방도 있었다.
그외의 많은 천문대들의 주요 특징들을 살펴보자면,
미국전파천문대는 세계에서 가장 성능이 좋은 전파 간섭계인 극대배열전파망원경을 보유하고, 이 망원경은 각각의 지름이 25m인 27개의 반사기로 구성되어 있다.
세로토롤로범미주천문대는 반사경의 지름이 400cm로 남반구에서 가장 큰 반사망원경을 보유하고 있고, 아레시보전파천문대는 반사기의 지름이 305m로 세계에서 가장 큰 전파망원경을 보유하고 있으며, 여키스천문대는 렌즈의 지름이 102cm로 세계에서 가장 큰 굴절망원경을 보유하고 있다.
오스트레일리아 전파천문대는 64m 전파망원경으로 퀘이사의 위치를 처음으로 정확히 나타냈었고, 조드럴뱅크 천문대는 모든 방향으로 조정할 수 있는 세계 최초의 전파망원경을 보유하고 있다. 또한 특수천체물리학천문대는 반사경의 지름이 600xm로 세계에서 가장 큰 반사망원경을 보유하고 있고, 파리천문대는 최초로 빛의 속도를 측정하고 팔로마천문대는 반사경 지름이 508cm로 미국에서 가장 큰 반사망원경을 보유하고 있다. 풀코보천문대는 망원경을 이용한 관측을 통해 지구의 운동을 이해하는 데 커다란 기여를 하였다. 희망봉천문대는 남반구의 주요 천문대, 켁천문대는 세계에서 가장 큰 반사망원경 두개를 보유하고 반사경의 지름이 각각 10m이며, 이는 36개의 반사경으로 이루어져있다.
이처럼 많은 나라들의 천문대들은 각각의 특별한 망원경을 보유하고 있어 정보교류가 이루어지고 있다.