特徴的な2種の太陽観測望遠鏡と2種の夜間用望遠鏡を所有し、特に太陽観測の最前線に立つ飛騨天文台と、ブラックホールやガンマ線バースト、恒星フレア、惑星系形成領域などの観測を目的とする 3.8m 新技術光学赤外線望遠鏡を擁する岡山天文台、観測やデータ解析及び理論数値シュミレーション研究の面で大学院学生や学部学生の教育実習施設の役割を担う花山天文台から構成されている。

当天文台の研究教育は主として以下の3分野から成る。

1. 太陽大気構造や太陽活動現象の高分解観測に基づいた、大気構造やエネルギー蓄積・放出・輸送機構を主に観測的に解明する事を目的とした太陽物理学研究。
2. 太陽、恒星、銀河にまで渡る宇宙の電磁流体的な激しい活動現象に、理論シミュレーションと観測データ解析の両面からアプローチする太陽・宇宙プラズマ物理学研究。
3. 主に可視域における分光・測光観測に基づいた、ブラックホールＸ線連星、激変星、ガンマ線バーストや恒星フレアなどの突発的活動現象を主対象とした恒星物理学研究。

さらに、近年はこれらの応用として、太陽活動現象と惑星間空間や地球磁気圏における環境変動との関連性を観測、理論両面から解明する事を目指す宇宙天気研究も取扱っている。

なお、教育面では、当天文台は物理学・宇宙物理学専攻／宇宙物理学教室の協力講座として、同教室と連携した学生・院生指導や大学院入試を行なっている。