様々な時間や場所における星空および天体の運動を、観覧者をおおうドーム型のスクリーンに再現する装置。ドーム内に設置された装置のみでなく、ドームまで含めた設備全体、さらに、それを含む施設全体をプラネタリウムと呼ぶことも一般的である。そこから派生して、ドームや投影機を持ち運んで投影する移動式のものをモバイルプラネタリウムと呼んだり、単に星空を映す器具や家庭用のもの、さらにコンピューターやゲーム機などで星空を扱うソフトウェアもプラネタリウムと呼ぶようになっており、多義的に使われている。もともとプラネタリウムという言葉には、惑星（planet）に場所を表す接尾辞（-arium）がつけられ、惑星（の動き）を再現する場所という意味がある。

現在のプラネタリウムの投影法には大きく二つの方式がある。一つは、光源からの光を、星の位置に孔をあけた恒星原板を通過させてドームに映す光学式。もう一つはコンピューターの画面をドームに映し出すデジタル式である。本来点像である恒星像の再現能力という点では、光学式がすぐれているが、デジタル式は映像投影機としての能力が高いので、大型のプラネタリウム施設では両者を併設すことが多い。しかし近年ドーム型のLEDディスプレイ（自発光タイプ）が開発されたり、プロジェクタータイプの場合でも映像の解像度や輝度が向上しているので、より汎用性のあるデジタル式のみを設置する施設（主に中型〜小型）も増えている。

プラネタリウムでは、その夜の星空や天体の運行から、天文学・宇宙科学一般についてのさまざまな話題が取り上げられる。初期には解説者が生で解説を行なっていたが、コンピューターなどの進歩により、プラネタリウム本体や各種映像機器の自動化、さらには録音された解説によって投影を行なう施設も増えている。プラネタリウムでは、学芸員など専門職員がいるのが本来であるが、機器の自動化とともに専門職員を置かない場合や、運営自体を外注することも多い。従って体験できる内容や科学的レベルは施設によってまちまちなので、様々な施設を訪れ、自分の好みに合ったプラネタリウムを探すことが勧められる。ちなみに、日本で稼働している一番古いプラネタリウム投影機は明石市立科学館のカール・ツアイス・イエナUPP23/3（2024年4月現在。1960年から兵庫県南部地震（1995年）の影響による中断を含み60年以上に渡り稼働中）、日本最大の大きさは名古屋市科学館の内径35メートルで、世界最大のプラネタリウムドームとしても2011年にギネス登録されている。（2017年にロシアのサンクトペテルブルクにプラネタリウムワン（planetarium １）という直径37メートルのドームシアターが作られている。）また、横浜こども科学館のプラネタリウムは「最も多くの星を映し出す投影機」として、郡山市ふれあい科学館スペースパークは「地上から一番高いところにあるプラネタリウム」としてギネス登録されている。

近代的な光学式プラネタリウムは、1923年ドイツのカールツァイス社で誕生し、同年10月21日にドイツ博物館で試験公開された。その後改良が加えられ、1925年5月7日にドイツ博物館でプラネタリウムが常設されたことを記念し、国際プラネタリウム協会（IPS）では2023年から2025年をプラネタリウム100周年として記念行事を行なっている。なお、日本プラネタリウム協議会の調査によると、2023年12月現在で日本にはおよそ300の施設が稼働しており、世界2位のプラネタリウム保有国となっている。新型コロナウィルス拡大前の2018年度の全国のプラネタリウムの見学者総数は約889万人、2022年度は790万人であった。

日本プラネタリウム協議会のホームページ https://planetarium.jp
明石市立天文科学館プラネタリウム https://www.am12.jp/planetarium_index/
名古屋市科学館プラネタリウム http://www.ncsm.city.nagoya.jp/visit/planetarium/about/