Обсерваторията (от френски observer, наблюдавам) е място предназначено за научни наблюдения на земни и небесни явления. Обсерватории се строят за целите на астрономията, климатологията, геологията, метеорологията, океанологията и вулканологията. НАО – Рожен е най-голямата българска астрономическа обсерватория. Тя се намира в Родопите, на вр. Свети Дух, в местността Рожен. Тя разполага с няколко телескопа, между които телескоп с диаметър на огледалото 2 м. Обсерваторията се управлява от Института по астрономия на БАН.
Едни от първите уреди, използвани в астрономическите обсерватории са били секстантите. Предполага се, че мегалитният комплекс Стоунхендж във Великобритания е древна астрономическа обсерватория, като положенията на огромните камъни отбелязват характерни положения на Слънцето и Луната (лятно слъцестоене, равноденствие и други). Съвременните астрономически обсерватории са оборудвани с телескопи, които са монтирани в големи подвижни куполи. Най-големите телескопи на Земята са двата 10-метрови американски телескопи Кек, четирите 8-метрови телескопа на Европейската южна обсерватория в Чили, 6-метровият Голям Алт-Азимутален Телескоп на Специалната Астрофизическа обсерватория в Кавказ, Русия.
