概要
ドーム状の屋根を有する施設の内部に設置され、室内を十分な暗さにした後、天体をドームの天井に投影して、再現する。狭義には「planetes（惑星）」の再現を意味するが、現在のものは恒星の再現が中心になっている。
最も一般的なレンズ式（光学式）プラネタリウムは、1923年、ドイツのカール・ツァイス社で開発された。
公営の科学館や博物館などに併設されていることが多く、幼稚園・小学校などの校外学習用にもよく使われる。上映されるプログラムは教育用の色彩が強いものからエンターテイメント色が強いもの、人気アニメのキャラクターや人気声優を使ったものまで様々で、外国製作のものを上映したり、運営母体が自主制作した作品もある。概ね番組は40～50分の上映時間であり、科学館併設のものでは学芸員による地域の星空解説が行われることも多い。
プラネタリウムで上映される星空を解説する番組は、天文学（物理・科学）と神話&占星術（精神的安らぎ）の両方の要素を併せ持っている。番組は物語を楽しむ映画とは異なり、理科の教育番組や自然番組、またはイメージビデオのような構成になっている。
- その上で起承転結があり、綺麗な映像を楽しめ、ドーム全体が回っている「ような」気分になれ、かわいいイメージキャラクターなども登場する。前述のアニメキャラとコラボレーションした番組もこの一種である。
近年では、一般家屋内で壁や天井に映写できる家庭用小型プラネタリウムも販売されている。ただし、家庭用投影機は惑星の動きの再現まではできないため（映写だけならできるが、惑星の動きをシミュレートした製品は存在しない）、厳密には「アストラリウム（asteres aplanis）」つまり「恒星」と呼ぶべきかも知れない。
投影・画面方式
- ピンホール式 - 球体や多角形の恒星球に穴を開け、恒星球の中に設置した光源の光を通す。光源が小さいほど、光が強いほど星の鋭さが増す。構造が単純なため、中学・高校などの教材、天文サークルや個人による自作も多い。また、古くからキットや完成品の市販も行われている。欠点は、星がただの丸に見えやすく、暗い星の再現は難しいこと。星の大きさ＝明るさなので、一等星のような特に明るい星は、異常に大きな丸になりがちなこと。また、大型のプラネタリウムには不向き。そのため、業務用への使用は少ないが、レンズ式と併用しての使用例はある。
- レンズ式 - 「光学式」と呼ぶ時、レンズ式を指すことが多い（広義には、ピンポール式も光学式の一種である）。恒星球に、あらかじめ穴を開けた恒星原板を内蔵。光源の光を通し、集光レンズを通して光を集約し、ドームなどに投影する。恒星原板と集光レンズは複数用意し、全天を分割して投影する方式が主流。これにより、星像の歪みを最小限に抑えている。レンズがたくさん生えているように見えるのは、このためである（32分割が一般的だが、家庭用のように分割しない製品もある）。レンズを使うため構造が複雑・高価になるが、より星像を鋭く、明るくできる利点がある。ピンホール式ほどでは無いが、「明るい星がただの丸に見える」欠点があるが、光源の発達で改良されている。また、光源に光ファイバーを取り付け、恒星原板に直接接続することで、星の鋭さを保ったまま、光の強度や色も調節できるようになった。ただし、再現できる恒星数は減少する。業務用では最も一般的な方式であり、家庭用でもセガトイズ・大平技研の「ホームスター」で初めて市販された。
- デジタル投影式 - コンピュータで生成したデータを、ビデオプロジェクターで投影する。星の輝きや宇宙の暗黒表現はレンズ式に及ばないが、恒星原板を交換する必要なく、さまざまな（例えば数億年前の地球や、M78星雲から見たなど）星空を再現できる。また、コンピュータグラフィックなど、多彩な表現の番組を放映できるのが特徴。このため、近年はレンズ式とデジタル式のハイブリッドで役割分担をさせる機種が増えている。なお、「ハイブリッドプラネタリウム」は五藤光学研究所の登録商標である。
- デジタル画面式 - 要は巨大なドーム型発光ダイオードディスプレイである。白色LEDの進歩で、従来のディスプレイより明暗をくっきり表現できるようになり、プラネタリウムに採用され始めた。
補助投影機
- 惑星投影機（惑星棚） - 実は、光学式プラネタリウム本体だけでは、惑星の動きの再現はできない（デジタル式はこの限りでは無い）。恒星は、見かけの位置関係が数千年単位ではほとんど変化しない（故に恒常的に存在する星と呼ばれる）。そのため、長期的な変化を無視すれば、恒星球・原板に穴を開けることで手軽に再現ができる。しかし惑星は、日々位置関係が変化して行くため、別に惑星投影機を用意する必要があるのである。名前は惑星だが、太陽（恒星）や月（衛星）も用意されていることが多い。実際の太陽系の星の挙動を再現するため、それぞれの星の装置が独立して入っている。
- ブライトスター（輝星）投影機 - 「明るい星がただの丸になる」欠点を緩和するために、明るい星専用に光度を強めた投影機。また、星の色やまたたきの再現も可能。最近は、前述の光ファイバーで主投影機に組み込んでいることもある。
- 天の川投影機 - 天の川は、主投影機で星を一つ一つ再現するものもあるが、天の川だけの補助投影機を用意していることもある。他の星と独立して調光できる利点がある。
- 夕焼け（朝焼け）投影機 - 専用の光源で、よりリアルな夕焼け・朝焼けを再現する。青空まで再現できるものもある。
- 星雲・星団投影機 - 星雲・星団を独立して再現したもの。これも、主投影機に組み込まれているものがある。
- 変光星投影機 - 明るさの変化する星を、特に再現したもの。
……ほか
光源
ピンホール式・レンズ式では白熱電球が長く一般的であった。業務用ではより光の強い電球の、ハロゲンランプやメタルハライドランプが使われる。しかし、白色LEDが実用化されてからは、そちらが急速に普及している。
楽曲
……ほか
関連イラスト
関連動画
（水木しげる生誕100周年記念としての『ゲゲゲの鬼太郎』とのコラボレーション）
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スカイドーム…明るい時間の空が見れる。
