En el área de Cosmología los estudiantes adquieren conceptos relacionados con la expansión del Universo, el actual paradigma cosmológico, sus posibles variaciones y la medición de distancias cosmológicas. Esto, haciendo uso de herramientas observacionales, grandes bases de datos, así como modelos teóricos y numéricos. Esta área tiene intersección con las áreas de Astrofísica Estelar y Extragaláctica ya que provee el marco teórico a las mismas y se nutre de sus resultados y tendencias observacionales para la confrontación del mismo.

El área de Astrofísica Extragaláctica la componen el estudio de todos los objetos y procesos astrofísicos que existen y ocurren fuera de la Vía Láctea. A grandes rasgos: la estructura, formación y evolución de las galaxias y el medio interestelar, así como las agrupaciones de ellas y la estructura a gran escala. Esto incluye el estudio de distintos tipos de objetos y sus componentes a lo largo de la historia del Universo como: Quasares, galaxias submilimétricas, discos de acreción, materia oscura, cúmulos y proto-cúmulos de galaxias, entre otros. Los estudios se realizan utilizando un amplio rango de herramientas teóricas, observacionales y computacionales entre las cuales encontramos los lentes gravitacionales, simulaciones numéricas, espectroscopia, fotometría y polarimetría tanto espacial como desde la tierra a lo largo de todo el espectro electromagnético.

En el área de Astrofísica Extragaláctica, los estudiantes adquieren conceptos de alto nivel en relación con las galaxias, sus relaciones fundamentales, y la evolución de las mismas. Se estudian las características globales de las poblaciones de galaxias: morfología, luminosidad, formación estelar, actividad nuclear, entre otras, en diferentes medios tales como campo, grupos, cúmulos de galaxias. Se hace uso de avanzadas técnicas observacionales, herramientas estadísticas y numéricas y modelos teóricos.

El área de Astrofísica es el estudio de la física de las estrellas. Este permite una mejor comprensión de las estrellas mismas, su nacimiento y evolución, y por lo tanto también de las propiedades y evolución de las galaxias, de los cuales son componentes constituyentes. En el área de Astrofísica Estelar se estudian cúmulos estelares, evolución estelar, estructura estelar, poblaciones estelares, variabilidad estelar, evolución química, estructura galáctica, así como de otros temas específicos de actualidad como microlentes gravitacionales, nucleosíntesis, etc., haciendo uso de herramientas teóricas y numéricas, cálculos estadísticos y grandes bases de datos.

La astrobiología comprende el estudio del origen y de la evolución de la vida en el universo.  En este contexto, la astrobiología busca entender la formación, evolución y distribución de planetas extrasolares que posean condiciones habitables. Además, la astrobiología se encarga de estudiar, desde una perspectiva astronómica, los procesos astrofísicos, químicos, geológicos y/o geofísicos que contribuyen al desarrollo de elementos orgánicos que posteriormente favorecen el desarrollo de la vida fuera de nuestro planeta, ya sea en discos protoplanetarios, donde los sistemas planetarios se encuentran aún en desarrollo, como en los planetas ya formados tanto del Sistema Solar como en sistemas planetarios extrasolares.