天文台通常是圆柱形结构的圆顶室，顶部是一个可以在360度范围内水平转动的半球壳体。圆顶外表涂成银白色，以便能反射掉大部分太阳辐射。此外，还常把圆顶光建得较高，以得到清洁的天空，避免热辐射的影响。还在圆顶室周围种上草和灌木丛。在圆顶之上有两扇狭长的活动天窗，可沿水平方向分开。有些圆顶上只有一扇天窗，可在圆顶上作俯仰运动。现代化的圆顶室内不仅天文望远镜的转向采用电子计算机控制，圆顶窗口和窗孔的朝向也都靠电子计算机控制。圆顶室的底层通常安置精密计时器，如石英钟、原子钟等。
