Obserwatorium działa w trzech obszarach:
1.Stałej działalności edukacyjnej dedykowanej dla grup szkolnych, przedszkolnych i innych zorganizowanych oraz działalności popularyzatorskiej dedykowanej również dla dorosłych. Obserwatorium jest placówką naukowo-edukacyjną prowadzącą działalność wg określonego harmonogramu pięć dni w tygodniu, z wyłączeniem niedziel i poniedziałków, w godzinach od 11:00 do 17:00. Godziny 11:00-14:00 dedykowane są dla zorganizowanych grup szkolnych, następnie przerwa techniczna 14:00-14:30 i czas dla pozostałych zainteresowanych 14:30-17:00.
Zajęcia realizujemy dla grup maksymalnie 20 dzieci plus opiekunowie. Zajęcia trwają godzinę zegarową i składają się z trzech części. W trakcie pierwszej części omawiamy budowę Układu Słonecznego, Słońca, planet wewnętrznych i zewnętrznych, zjawiska zaćmień i tranzytów, faz Księżyca oraz demonstrujemy posługiwanie się mapą i atlasem gwiazd. W drugiej części prezentujemy materiały audiowizualne ilustrujące wielkości, odległości i budowę obiektów astronomicznych, możliwych do obserwacji w naszej placówce. W części trzeciej demonstrujemy budowę i działanie przyrządów optycznych będących na naszym wyposażeniu oraz automatyczną kopułę Obserwatorium, z naszym największym teleskopem RC 16”. W sprzyjających warunkach bezchmurnego nieba, prezentujemy zjawiska na powierzchni Słońca, za pomocą dedykowanego teleskopu słonecznego LUNT SOLAR SYSTEM.
2. Prowadzenie nocnych obserwacji i pokazów nieba. Są one realizowane dla zamkniętych grup chętnych (wymagana jest wcześniejsza rejestracja i identyfikacja uczestników), w maksymalnie 10-osobowych grupach. Obserwacje trwają 45 min, rozpoczynając się o pełnych godzinach 22:00, 23:00 i 24:00. Dzieci mogą brać udział w tych zajęciach jedynie w obecności opiekunów dorosłych, młodzież za pisemną zgodą rodziców lub opiekunów. Harmonogram obserwacji nocnych jest ustalany doraźnie w ramach możliwości Obserwatorium, warunków pogodowych i możliwości obserwacyjnych. O szczegółach, terminach i możliwości zapisu na poszczególne obserwacje informujemy z kilkudniowym wyprzedzeniem na stronie Pałacu Młodzieży i Facebooku Obserwatorium.
3. Organizacja pokazów okolicznościowych związanych z określonych zjawiskiem lub wydarzeniem astronomicznym. Obserwatorium organizuje imprezy otwarte, w których demonstrowane są możliwości sprzętu obserwacyjnego oraz określone wydarzenie.