在天文学中对整个天区进行观测、普查称为巡天。利用伽马射线巡天、X射线巡天、紫外巡天、光学巡天、红外巡天和射电巡天所得到的观测数据，用适当的方法对数据进行统一规范的整理、归档，便可以构成一个全波段的数字虚拟天空；而根据用户要求获得某个天区的各类数据，就仿佛是在使用一架虚拟的天文望远镜；如果再根据科学研究的要求开发出功能强大的计算工具、统计分析工具和数据挖掘工具，就相当于拥有了虚拟的各种探测设备。这样，由虚拟的数字天空、虚拟的天文望远镜和虚拟的探测设备所组成的机构便是一个独一无二的虚拟天文台。因此，虚拟天文台是互联网时代天文学研究发展的必然产物。虚拟天文台将彻底改变人们对天文学研究工作的看法：将来不会再有天文学家在黑暗中用手调节望远镜，天文学家要取得数据只需要打开电脑、登录网站、输入几个参数、点几下鼠标即可。