[拼音]：tianti lixue
[外文]：celestial mechanics
天文学和力学之间的交叉学科，它应用力学规律来研究天体的运动和形状。天体力学以往所涉及的天体主要是太阳系中的成员，目前已扩展到恒星系。天体力学所研究的运动包括天体质心的轨道运动和绕质心的转动。对日月和行星则是要确定它们的轨道，编制星历表，计算质量并根据它们的自转确定天体的形状，等等。
天体力学以数学为研究手段。它的研究内容包括二体问题、三体问题、多体问题、摄动理论、天体形状和自转理论，以及有关天体运动的定性理论和数值方法。天体力学还和天体测量学、星系力学、天体动力演化论、天体物理学等密切相关。
天体力学在I.牛顿发现万有引力定律(见万有引力)和运动基本定律（见牛顿运动定律）后才开始形成，此后由于数学的广泛应用而获得迅速发展。19世纪初，天体力学的全貌已经确立。到20世纪，计算月球和各大行星运动表的工作已经完成，小行星运动理论也有很大发展。今后的研究主要围绕下列几个问题：
（1）特殊摄动理论：它以数值积分为基础，可计算天体在具体时刻的精确位置，但不能给出轨道的解析式，而且还需改进摄动函数展开式的收敛性。随着计算机的发展，特殊摄动理论的研究愈来愈受到重视。
（2）普遍摄动理论：它以微分方程定性理论为基础，以天体演化为对象。用这种理论能算出小行星群的长期近似位置，但精确度有待提高。
（3）周期性轨道理论：建立这种理论，对小行星群运动问题有重要意义。
相对论的出现，给经典天体力学以重要修正。广义相对论的影响已超出天体力学范围，而把天体力学和天体物理学结合起来。
进入航天时代以后，天体力学增加了新内容，出现了实验天体力学和航天动力学，研究人造天体（包括近地卫星、登月飞船和行星探测器）的运动以及太空漫游等。在某些人造天体运动中还考虑了电磁辐射、光压、介质阻尼等的影响。