Les ondes lumineuses émises par les astres doivent nécessairement traverser l'atmosphère terrestre avant de parvenir aux instruments d'observation astronomique. Au cours de cette traversée, divers phénomènes atmosphériques affectent ces ondes aussi bien en ce qui concerne l'énergie qu'elles transportent qu'en ce qui concerne leur forme ou leur orientation. Il surgit ainsi pour l'astronome une série de problèmes particuliers, consistant principalement dans la manière d'éviter au maximum les effets des phénomènes atmosphériques, effets pouvant être désastreux pour la qualité et le rendement des programmes d'observation.