天体から飛来するニュートリノを観測することにより天体現象の解明を行う天文学。1964年デイビス（R. Davis Jr.）らは太陽ニュートリノの検出に成功し（ホームステイク実験）、1987年小柴昌俊東大教授らはカミオカンデ実験装置を用いて大マゼラン雲で起こった超新星爆発SN1987Aからのニュートリノバーストを観測した。これらニュートリノ天文学を開拓した業績により両者は2002年のノーベル物理学賞を受賞した。現在ではより大型のスーパーカミオカンデやアイスキューブ実験などにより観測が行われている。