這是一門理論的課程，建議修習本課程的同學也能夠同時修習星系相關的觀測課程，其原因如下：
星系天文物理可包括兩大方向：星系動力學以及星系天文學。前者從物理定律出發，探討恆星系統之演化及形成動力學理論，然後審視星系起源在宇宙學中之定位；後者則是從觀測天文學的角度出發，探討觀測星系呈現之數據背後所代表的意義。並提出更進一步的觀測方法及建議。這學期的課程內容主要是將焦點放在星系動力學上面。
星系動力學是研究恆星系統中物質分布和運動狀態的動力學理論﹐又稱恆星動力學。這裡所說的恆星系統是指由恆星以及星際氣體和星際塵埃所組成的整體。常見的恆星系統是雙星聚星星團星協星系以及星系團。星系的主要成分是幾十億到幾千億顆的恆星，不能只用動力學的方法﹐還必須要用統計的概念和方法。但是﹐星系中的恆星幾乎完全沒有碰撞﹐其平均自由程比星系直徑大得多﹐其弛豫時間(Relaxation Time)比星系的年齡還要長﹐因此不能直接利用統計物理學的方法。這就要求星系動力學一定要有自己獨特的方法。
本課程將會由重力勢理論（Gravitational Potential Theory）出發，介紹星系動力學中一些常用到的數學分析及數值模擬方法。接下來會探討在恆星系統中的軌道問題。再來會討論無碰撞的重力系統，包括無碰撞之波茲曼方程(Collision-less Boltzmann Equation)，金斯方程(Jeans Equation)，動力學阻力（Dynamical Friction)。。。等。
然後我們會討論到重力系統中穩定性(Stability)的問題、漩渦星系(Spiral Galaxies)的旋臂(Spiral Arm)及其密度波(Density Wave)理論。講到這裡若尚有時間，我們會談談星系形成（Galaxy Formation）與宇宙學(Cosmology)之間的問題。