El Centro de Investigación en Astronomía lleva a cabo investigaciones básicas y aplicadas en astronomía y astrofísica, tanto en contextos observacionales como teóricos.

Los principales objetivos del Centro son avanzar en el conocimiento humano de los procesos astrofísicos responsables de diversos objetos, cuerpos y materiales astronómicos. Estos incluyen, pero no se limitan a: la formación de las primeras estrellas del Universo (estrellas de Población III), las interacciones dinámicas entre estrellas, la formación y evolución de galaxias espirales y elípticas, el contenido de materia oscura en las galaxias, los cúmulos globulares y su papel en la evolución de la Vía Láctea y galaxias cercanas, galaxias enanas como las Nubes de Magallanes (Mayor y Menor), y la realización de pruebas empíricas de modelos cosmológicos.