En astronomie, on désigne généralement par observatoire au sol les observatoires dont les télescopes et leurs instruments associés sont dédiés à l'étude des astres dans les longueurs d'onde de la lumière visible et de l'infrarouge (et parfois le proche-ultraviolet, pas encore absorbé par l'atmosphère terrestre).

En effet, il existe dans le monde une grande variété d'observatoires astronomiques. Selon le domaine spectral (ou selon le type de particules que l'observatoire cherche à détecter), on ne trouvera pas du tout les mêmes collecteurs de lumière/particules, les mêmes instruments, ni les mêmes techniques d'observations.