Astrofizičari provode teorijska i primijenjena istraživanja kako bi bolje razumjeli fizička svojstva svemira. Znanstvenici proučavaju nebeska tijela teleskopima i satelitima te uspoređuju svoje promatračke podatke s fizičkim modelima i detaljnim matematičkim formulama. Osoba koja želi postati astrofizičar treba biti spremna završiti oko osam godina akademskog rada kako bi stekla doktorat. u specijalnosti. Osim toga, novi znanstvenik obično sudjeluje u stipendiji kako bi stekao praktičnu obuku i pripremio se za samostalan rad na terenu.
Pojedinac koji želi postati astrofizičar najprije bi trebao steći diplomu matematike, astronomije ili fizike na akreditiranom četverogodišnjem fakultetu. Kao preddiplomski student može pohađati niz predavanja koji objašnjavaju važne temeljne zakone i teorije vezane uz fiziku. Nastava u laboratoriju i planetariju može pružiti pojedincu priliku za stjecanje praktičnog iskustva s alatima i tehnikama koje će mu ili ona trebati da postane astrofizičar.
Preddiplomski student može steći dodatno iskustvo tako što će postati znanstveni asistent na svom fakultetu ili lokalnoj zvjezdarnici. Radeći kao asistent, student često sudjeluje u stvarnim istraživanjima s cijenjenim znanstvenicima i profesorima. On ili ona ima priliku naučiti o unosu podataka i dizajnu studija te pomoći u objavljivanju znanstvenih članaka.
Pred kraj diplomskog programa, pojedinac se može prijaviti za doktorat astronomije ili astrofizike. programe. Konkurencija za upis na četverogodišnje doktorske programe može biti vrlo jaka, a škole obično primaju studente koji imaju najjače ocjene, bodove na prijemnim ispitima, pisma preporuke i istraživačko iskustvo. Nakon što je primljen u program, astrofizičar pun nade obično razgovara sa savjetnicima odjela kako bi identificirao profesora koji će djelovati kao mentor i pomoći mu da dobije diplomu. Student obično provodi drugu polovicu programa provodeći neovisno istraživanje pod vodstvom i nadzorom mentora profesora. Većina škola zahtijeva od učenika da predaju detaljne disertacije na temelju svojih istraživanja kako bi stekli svoje diplome.
Nakon diplomiranja, pojedinac se može prijaviti za program postdoktorske stipendije na sveučilištu, zvjezdarnici ili privatnoj istraživačkoj ustanovi. Program stipendija može trajati od dvije do četiri godine i omogućuje novom znanstveniku da usavrši svoje istraživačke vještine radeći zajedno s etabliranim profesionalcima. Završetkom stipendije osoba može službeno postati astrofizičar i nastaviti karijeru u primijenjenom ili teorijskom radu.
Područje astrofizike, slično kao i druge znanosti, neprestano se razvija jer nova tehnologija i ideje omogućuju istraživačima da postanu sve točniji u svojim nalazima. Osoba koja je sposobna postati astrofizičar može očekivati da će redovito pohađati seminare i predavanja. Budući da su u tijeku s najnovijim dostignućima u polju i ostajući strastveni u svom poslu, astrofizičari obično uživaju u nagrađivanim, doživotnim karijerama.