Результаты исследований, полученные В. а., являются основным наблюдательным материалом для космологии. Изучая проявления природы в наиболее крупных масштабах, В. а. сталкивается с новыми, ранее неизвестными явлениями и, может быть, даже с новыми законами природы. Результаты В. а. существенно помогают изучению нашей Галактики. Это обусловлено тем, что другие галактики мы наблюдаем извне и в целом, а нашу Галактику мы вынуждены изучать, находясь внутри неё, что в ряде отношений труднее. Солнечная система находится внутри пылевого экваториального слоя Галактики, который сильно сокращает для нас зону видимости, особенно в направлениях вблизи плоскости галактического экватора. Другие же галактики видны целиком и в разных ракурсах в зависимости от их случайного поворота относительно нашего луча зрения. Но из-за дальности расстояния до галактик в них почти не наблюдаются по отдельности звёзды разных типов, из которых они состоят. Наоборот, данные о типах звёзд и об их движениях в нашей Галактике способствуют лучшему пониманию других звёздных систем.
Распределение галактик в пространстве неоднородно. Большинство их сосредоточено в тесных или в разбросанных скоплениях галактик, содержащих от десятков до десятков тысяч членов. Скорости движения галактик в скоплениях, измеренные по спектрограммам на основе эффекта Доплера, беспорядочны по направлениям и достигают 2000 км/сек. В некоторых случаях эти скорости столь велики, что могут оказаться достаточными для того, чтобы галактики покидали скопление. Ещё не решён вопрос, в какой мере распределение скоплений галактик в метагалактике можно считать однородным. С одной стороны, большинство галактик сосредоточено в скоплениях, а последние разбросаны беспорядочно, с другой стороны, резко выраженной асимметрии в распределении скоплений или резкого скучивания их не наблюдается. Вопрос о том, является ли реальная Вселенная однородной или неоднородной, важен для космологии.
Метагалактическое пространство между галактиками не пусто. В нём много мелких звёздных систем, отдельных звёзд, разреженного газа и космической пыли, а также космических лучей, кроме того, в нём отлична от нуля интенсивность полей — гравитационного, магнитного и т.д. Их изучение также входит в задачу В. а.
Английский астроном В. Гершель на рубеже 18 и 19 вв. впервые составил обширные каталоги светлых туманных пятен, видимых на небе. Исследования показали, что некоторые из них при наблюдении в сильный телескоп оказываются состоящими из звёзд. Однако, наряду с этим, было признано существование туманностей, состоящих из сплошной диффузной среды. Окончательно это было доказано во 2-й половине 19 в. при помощи спектрального анализа. Спектр некоторых туманностей оказался состоящим из ярких линий, принадлежащих разреженным газам; у других он оказался подобным спектру звёздных скоплений — непрерывным, с линиями поглощения, причём таких туманностей оказалось подавляющее большинство. Позднее выяснилось, что небольшая доля туманностей с таким спектром является не звёздными системами, а облаками космической пыли, светящейся отражённым светом ярких звёзд. В 20-х гг. 20 в. Э. Хабблу (США) удалось доказать, что и газовые и пылевые туманности встречаются уже среди сравнительно близких к нам объектов. Несколько раньше Х. Шепли (США) удалось определить расстояния до шаровых звёздных скоплений, из которых более далёкие с трудом «разлагаются» на звёзды даже в сильнейшие телескопы.
Природа остальных туманных пятен (а их огромное большинство; в каталогах содержится около 30 тыс. объектов до 15-й видимой звёздной величины) выяснилась к середине 20-х гг. 20 в. Ещё в середине 19 в. английский учёный У. Росс обнаружил спиральную структуру у наиболее крупных из них, но всё многообразие и тонкость структуры туманностей выявились лишь после введения в астрономическую практику фотографии и повышения мощности телескопов. Шведский астроном К. Лундмарк, наблюдая в спиральных туманностях едва заметные вспышки новых звёзд, имеющих в действительности колоссальную светимость, пришёл к заключению, что спиральные туманности находятся за пределами нашей Галактики. В дальнейшем выяснилось, что звёзды, вспышки которых наблюдались в галактиках, были чаще всего не новыми звёздами, а в сотни раз более яркими сверхновыми звёздами, вследствие чего оценки расстояний до спиральных туманностей, проведённые Лундмарком, пришлось увеличить. В нашей Галактике со времени изобретения телескопа ни одна сверхновая звезда не наблюдалась. Поэтому изучение этих интересных небесных тел в основном опирается на результаты В. а.