El estudio de los sistemas astrofísicos requiere siempre de un fundamento físico y del desarrollo de teorías que puedan ser puestas a prueba a través de las observaciones astronómicas. Hoy en día, el trabajo analítico se complementa con modelos numéricos que requieren de poderosos equipos de computo. El Departamento de Astrofísica Teórica agrupa personal que utiliza estas diferentes metodologías para desarrollar diversas líneas de investigación.