Vedecko-výskumná činnosť oddelenia astronómie a astrofyziky je zameraná na výskum medziplanetárnej hmoty, na štúdium fyziky a dynamiky malých telies Slnečnej sústavy, ich vzájomných väzieb a vývoja a na modelovanie dráhového vývoja prachových častíc.

Oddelenie spolupracuje s AÚ SAV, AÚ AV ČR, ISAO CNR Bologna, Observatoire de Paris, section de Meudon a Institute for Astronomy. Doktoranti a postdoci oddelenia absolvovali dlhodobé študijné pobyty alebo v súčasnosti pracujú na University of Hawaii, NASA, Vatican Observatory a v NASA Marshall Space Flight Center.