天体の位置、大きさや形状、および明るさを調べることを主な目標として天体の画像を取得する観測。サーベイ観測は一般に撮像観測である。通常、様々なフィルターを通して撮像観測が行われる。
可視光でCCDのような二次元の電子的光検出器が登場する以前は、撮像観測と言えば写真乾板による撮像観測を指していた。写真では天体の明るさを精度良く測れなかったので、天体の明るさを測定するための測光観測は、光電子増倍管など画像が撮影できない1チャンネルの電子的光検出器を用いて行われていた。このため、撮像観測と測光観測は互いに相補い合う観測と位置づけられていた。
CCDなどの二次元の電子的光検出器では、画像の取得と天体の明るさの測定がともに可能であるため、それによる観測は初期には「撮像測光観測」とも呼ばれていた。しかし、写真乾板が天体観測に用いられなくなってからは、撮像観測で撮像と測光ができるのは当然のこととなったので、「測光」をつけずに単に撮像観測と呼ばれるようになった。複数のフィルターでの測光値から天体のエネルギースペクトルの概要を把握することができるので、天体の性質や場合によっては距離の目安（測光赤方偏移）を得ることもできる。