天文臺通常是圓柱形結構的圓頂室，頂部是一個可以在360度範圍內水平轉動的半球殼體。圓頂外表塗成銀白色，以便能反射掉大部分太陽輻射。此外，還常把圓頂光建得較高，以得到清潔的天空，避免熱輻射的影響。還在圓頂室周圍種上草和灌木叢。在圓頂之上有兩扇狹長的活動天窗，可沿水平方向分開。有些圓頂上只有一扇天窗，可在圓頂上作俯仰運動。現代化的圓頂室內不僅天文望遠鏡的轉向採用電子計算機控制，圓頂窗口和窗孔的朝向也都靠電子計算機控制。圓頂室的底層通常安置精密計時器，如石英鐘、原子鐘等。
