علم الفلك النظري هو الدراسة النظرية للكون والنجوم والكواكب والأجرام السماوية بشكل عام باستخدام النظريات والمعادلات الرياضية. وهو يركز على فهم الظواهر الفيزيائية والرياضية التي تحدث في الكون، ويشمل العديد من المجالات مثل الديناميكا السماوية والبصريات الفلكية والفيزياء الفلكية.
أما الفلك التطبيقي فهو الدراسة العملية للكون والنجوم والكواكب والأجرام السماوية بشكل عام باستخدام الأدوات والتقنيات الفلكية المتاحة. ويهدف الفلك التطبيقي إلى فهم خصائص الأجرام السماوية والظواهر الفيزيائية التي تحدث في الكون، ويشمل العديد من المجالات مثل علم الأرصاد الفلكية والبحث عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية ودراسة النجوم والمجرات.
بشكل عام، يمكن القول إن الفرق بين الفلك النظري والفلك التطبيقي يتمثل في المنهجية المتبعة في كل منهما، حيث يركز الفلك النظري على النظريات والمعادلات الرياضية لفهم الظواهر الفيزيائية في الكون، بينما يركز الفلك التطبيقي على استخدام الأدوات والتقنيات الفلكية لدراسة الأجرام السماوية وفهم خصائصها.