電磁波の全ての波長による観測から天体現象を多面的に解明する天文学。観測の角度分解能や感度においては長い間、可視光観測が他の波長帯の観測を大きく凌いでいたが、1980年代頃から次第に可視光以外の波長による観測の感度と分解能が向上して、多波長のデータを精密に比較できるようになり、多波長天文学が開花した。マルチメッセンジャー天文学も参照。