L'astrologia i l'astronomia eren tractades conjuntament en l'antiguitat (), però es van anar diferenciant gradualment durant la Baixa Edat Mitjana fins al Segle de les Llums. El desenvolupament de la filosofia del segle XVII va fer que l'astrologia i l'astronomia funcionessin com a activitats independents a partir del segle XVIII.
Mentre que la disciplina acadèmica de l'astronomia estudia els fenomens observables fora de l'atmosfera terrestre, l'astrologia utilitza les posicions aparents dels objectes celestials com a base per a la endevinació.
Resum general upright|miniatura|esquerra|La ciència primitiva, particularment la geometria i l'astronomia/astrologia (astronomia), estava connectada amb allò diví per a la majoria dels erudits medievals. El compàs d'aquest manuscrit del segle XIII és un símbol de l'acte de la creació de Déu, ja que molts creien que hi havia alguna cosa intrínsecament divina o perfecta que es podia trobar en els cercles. En l'època premoderna, la majoria de les cultures no feien una distinció clara entre les dues disciplines, unint-les totes dues en una de sola. A l'antiga Babilònia, famosa per la seva astrologia, no hi havia funcions separades per a l'astrònom com a predictor de fenòmens celestials i per a l'astròleg com el seu intèrpret; totes dues funcions eren realitzades per la mateixa persona. A l'antiga Grècia, pensadors presocràtics com Anaximandre, Xenòfanes, Anaxímenes i Heràclides van especular sobre la naturalesa i la substància de les estrelles i els planetes. Astrònoms com Eudox (contemporani de Plató) van observar els moviments i cicles planetaris, i van crear un model cosmològic geocèntric que seria acceptat per Aristòtil. Aquest model va perdurar generalment fins a Ptolemeu, que va afegir epicicles per explicar el moviment retrògrad de Mart. (Cap al 250 aC, Aristarc de Samos va postular una teoria protoheliocèntrica, que no es tornaria a considerar fins a quasi dos mil·lennis després amb Copèrnic, ja que es continuava afavorint el model geocèntric d'Aristòtil.) L'escola platònica va promoure l'estudi de l'astronomia com una part de la filosofia perquè els moviments dels cels demostren un cosmos ordenat i harmoniós. Al segle III aC, l'astrologia babilònica va començar a fer-se notar a Grècia. L'astrologia va ser criticada per filòsofs hel·lenístics com l'escèptic acadèmic Carnèades i el mitjà estoic Paneci. Tanmateix, les nocions del Gran Any (quan tots els planetes completen un cicle complet i tornen a les seves posicions relatives) i del retorn etern eren doctrines estoiques que van fer possibles la divinació i el fatalisme.
En el món hel·lenístic, les paraules gregues «astrologia» i «astronomia» s'utilitzaven sovint de manera intercanviable, però conceptualment no eren el mateix. Plató ensenyava sobre l'«astronomia» i estipulava que els fenòmens planetaris s'havien de descriure mitjançant un model geomètric. La primera solució va ser proposada per Eudox. Aristòtil va afavorir un enfocament físic i va adoptar la paraula «astrologia». Els excèntrics i epicicles van passar a ser considerats ficcions útils. Per al públic general, el principi diferenciador no era evident i qualsevol de les dues paraules era acceptable. Per a la pràctica horoscòpica babilònica, les paraules utilitzades específicament eren apotelesma i katarche, però d'altra manera quedava englobada sota el terme aristotèlic «astrologia».
En la seva obra compilatòria Etymologiae, Isidor de Sevilla va assenyalar explícitament la diferència entre els termes astronomia i astrologia (Etymologiae, III, xxvii) i la mateixa distinció va aparèixer més tard en els textos dels escriptors àrabs. Isidor va identificar els dos fils entrellaçats en la disciplina astrològica i els va anomenar astrologia naturalis i astrologia superstitiosa.
L'astrologia va ser amplament acceptada a l'Europa medieval, ja que els textos astrològics dels astròlegs hel·lenístics i àrabs es van traduir al llatí. A la Baixa Edat Mitjana, la seva acceptació o rebuig va dependre sovint de la seva recepció a les corts reials d'Europa. No va ser fins a l'època de Francis Bacon que l'astrologia es va rebutjar com una part de la metafísica escolàstica en lloc de l'observació empírica. Una separació més definitiva entre l'astrologia i l'astronomia a Occident va tenir lloc gradualment als segles XVII i XVIII, quan l'elit intel·lectual va començar a considerar cada vegada més l'astrologia com una ciència oculta o una superstició. El famós polímata Al-Biruní va ser un dels primers erudits a fer aquesta distinció a finals del segle X i principis del segle XI dC. Va diferenciar l'astrologia de l'astronomia considerant la primera més aviat un art o pràctica i va criticar els seus febles fonaments matemàtics i científics. A causa de la seva llarga història compartida, de vegades passa que totes dues es confonen l'una amb l'altra fins i tot avui dia. Molts astròlegs contemporanis, tanmateix, no afirmen que l'astrologia sigui una ciència, sinó que la consideren una forma de divinació com el I Ching, un art o una part d'una estructura de creences espirituals (influenciada per tendències com el Neoplatonisme, el Neopaganisme, la Teosofia i l'Hinduisme).
Característiques diferenciadores miniatura|L'astròleg i astrònom Richard de Wallingford mesura un equatori amb un compàs en aquesta obra del segle XIV. El tipus d'objectiu principal de l'astronomia és entendre la física de l'univers. Els astròlegs utilitzen càlculs astronòmics per a les posicions dels cossos celestes al llarg de l'eclíptica i intenten correlacionar els esdeveniments celestials (aspectes astrològics, posicions dels signes) amb esdeveniments terrenals i afers humans. Els astrònoms fan servir de manera constant el mètode científic, pressuposicions naturalistes i el raonament matemàtic abstracte per investigar o explicar els fenòmens de l'univers. Els astròlegs utilitzen el raonament místic o religiós, com també el folklore tradicional, el simbolisme i la superstició barrejats amb prediccions matemàtiques per explicar fenòmens de l'univers. El mètode científic no és usat de manera constant pels astròlegs.
Els astròlegs practiquen la seva disciplina geocèntricament i consideren que l'univers és harmoniós, immutable i estàtic, mentre que els astrònoms han emprat el mètode científic per inferir que l'univers no té un centre i és dinàmic, expandint-se cap enfora segons la teoria del Big Bang.
Els astròlegs creuen que la posició de les estrelles i els planetes determina la personalitat i el futur d'un individu. Els astrònoms estudien les estrelles i els planetes reals, però no han trobat cap evidència que doni suport a les teories astrològiques. Els psicòlegs estudien la personalitat i, tot i que hi ha moltes teories de la personalitat, cap teoria principal en aquest camp es basa en l'astrologia. (La tipologia de personalitat de Myers-Briggs, basada en les obres de Carl Jung, té quatre categories principals que corresponen als elements astrològics de foc, aire, terra i aigua. Aquesta teoria de la personalitat és utilitzada per consellers d'orientació laboral i entrenadors de vida, però no per psicòlegs.)
Tant els astròlegs com els astrònoms veuen la Terra com una part integrant de l'univers, és a dir, que la Terra i l'univers estan interconnectats com un sol cosmos (no com a entitats separades i distintes l'una de l'altra). Tanmateix, els astròlegs retraten el cosmos des del punt de vista filosòfic i místic com un ens amb una essència sobrenatural, metafísica i divina que influeix directament en els esdeveniments del món i en la vida personal de les persones. Els astrònoms, com a membres de la comunitat científica, no poden utilitzar en els seus articles científics explicacions que no derivin de condicions empíricament reproduïbles, independentment de les seves conviccions personals.
Divergència històrica upright|miniatura|Un gravat d'Albrecht Dürer que mostra Masha'allah, a la pàgina del títol de De scientia motus orbis (versió en llatí amb gravat, 1504). Com en moltes il·lustracions medievals, el compàs és aquí una icona tant de religió com de ciència, en referència a Déu com a arquitecte de la creació.
L'assignació de fons procedents de l'astrologia va finançar durant molt de temps investigacions astronòmiques, que al seu torn s'utilitzaven per elaborar efemèrides més precises per al seu ús en astrologia. A l'Europa medieval, la paraula Astronomia s'utilitzava sovint per abastar totes dues disciplines, ja que això incloïa l'estudi conjunt de l'astronomia i l'astrologia i sense una distinció real; aquesta era una de les set arts liberals originals. Els reis i altres governants solien emprar astròlegs de la cort per ajudar-los en la presa de decisions dels seus regnes, finançant així la investigació astronòmica. Als estudiants de medicina de les universitats se'ls ensenyava astrologia, ja que s'utilitzava generalment en la pràctica mèdica.
L'astronomia i l'astrologia es van divergir al llarg dels segles XVII a XIX. No queda clar si Copèrnic practicava l'astrologia,Westman va argumentar que el seu interès era efectivament astrològic i assenyala que seria una excepció històrica si no practiqués l'astrologia; tanmateix, només hi ha una menció indirecta registrada, vegeu Westman R. (2011), The Copernican Question, University of California Press però els astrònoms més importants abans d'Isaac Newton eren astròlegs de professió: Tycho Brahe, Johannes Kepler i Galileo Galilei.
També va ser rellevant en aquest procés el desenvolupament de millors instruments de cronometria, inicialment com a ajuda per a la navegació; la millora en el mesurament del temps va permetre fer prediccions astrològiques més exactes, prediccions que es podien posar a prova i que van demostrar sistemàticament que eren falses. A finals del segle XVIII, l'astronomia era una de les principals ciències del model de la Il·lustració, utilitzant el mètode científic recentment codificat, i era del tot independent de l'astrologia.
L'astrologia i els signes del zodíac a l'era moderna Molts filòsofs i astrònoms consideren que l'astrologia és una representació falsa de l'univers que les persones poden fer servir per associar el moviment dels cossos celestials amb les seves pròpies idees de la vida humana i l'espiritualitat. Encara que molts acadèmics consideren que l'astrologia és una pseudociència, aquells que creuen en els signes del zodíac i els seus significats defensaran el contrari, i aquests seguidors recolzaran les seves afirmacions amb explicacions de com i per què l'univers està connectat amb la condició humana.
La forma d'astrologia més popular i coneguda es veu en els horòscops als quals la gent està exposada mitjançant les xarxes socials, els mitjans de comunicació populars i els mitjans digitals. Els horòscops permeten a les persones interessades en l'astrologia i els signes del zodíac associar planetes com Mart amb emocions humanes com la motivació i el valor, i augmenten encara més la idea que aquests planetes i els seus moviments tenen un efecte en la seva vida quotidiana. Encara que l'astrologia es considerava que feia prediccions fàctiques en la ciència antiga, en els temps moderns s'utilitza com un sistema de creences espirituals per a moltes persones. Les formes antigues d'astrologia sovint es combinaven amb l'astronomia, però finalment es van dividir en camins separats durant l'època de Copèrnic, Kepler i Galileu.