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小行星（希臘語：Αστεροειδής，英語：Asteroid）為微型行星的一種。以太陽系而言，小行星屬於太陽系小天體（SSSB），和行星一樣環繞太陽運動，但體積和質量比行星小得多。廣義的小行星大小介於流星體和矮行星之間，直徑可從數米至1,000公里不等，包括在這個尺寸下太陽系裡非彗星的所有小天體。但大部分的小行星都分布於內太陽系，加上外太陽系小天體（如半人馬群和海王星外天體）的物理特性和內太陽系小天體有所差異，因此「小行星」一詞更常被用於專指內太陽系非彗星的小天體。

小行星研究的歷史

1760年有人猜測太陽系內的行星離太陽的距離構成一個簡單的數位系列。按這個系列在火星和木星之間有一個空隙，這兩顆行星之間也應該有一顆行星。18世紀末有許多人開始尋找這顆未被發現的行星。著名的提丟斯-波得定則就是其中一例。當時歐洲的天文學家們組織了世界上第一次國際性的科研專案，在哥達天文台的領導下全天被分為24個區，歐洲的天文學家們有系統地在這24個區內搜索這顆被稱為「幽靈」的行星。但這個專案沒有任何成果。

1801年1月1日晚上，朱塞普·皮亞齊在西西里島上巴勒莫的天文台內在金牛座里發現了一顆在星圖上找不到的星。皮亞齊本人並沒有參加尋找「幽靈」的項目，但他聽說了這個項目，他懷疑他找到了「幽靈」，因此他在此後數日內繼續觀察這顆星。他將他的發現報告給哥達天文台，但一開始他稱他找到了一顆彗星。此後皮亞齊生病了，無法繼續他的觀察。而他的發現報告用了很長時間才到達哥達，此時那顆星已經向太陽方向運動，無法再被找到了。

高斯此時發明了一種計算行星和彗星軌道的方法，用這種方法只需要幾個位置點就可以計算出一顆天體的軌道。高斯讀了皮亞齊的發現後就將這顆天體的位置計算出來送往哥達。奧伯斯於1801年12月31日晚重新發現了這顆星。後來它獲得了穀神星這個名字。1802年奧伯斯又發現了另一顆天體，他將它命名為智神星。1803年婚神星，1807年灶神星被發現。一直到1845年第五顆小行星義神星才被發現，但此後許多小行星被很快地發現了。到1890年為止已有約300顆已知的小行星了。

1890年攝影術進入天文學，為天文學的發展給予了巨大的推動。此前要發現一顆小行星天文學家必須長時間記錄每顆可疑的星的位置，比較它們與周圍星位置之間的變化。但在攝影底片上一顆相對於恆星運動的小行星在底片上拉出一條線，很容易就可以被確定。而且隨着底片的感光度的增強它們很快就比人眼要靈敏，即使比較暗的小行星也可以被發現。攝影術的引入使得被發現的小行星的數量增長巨大。1990年CCD攝影的技術被引入，加上電腦分析電子攝影的技術的完善使得更多的小行星在很短的時間裡被發現。今天已知的小行星的數量約達70萬。

一顆小行星的軌道被確定後，天文學家可以根據對它的亮度和反照率的分析來估計它的大小。為了分析一顆小行星的反照率一般天文學家既使用可見光也使用紅外線的測量。但這個方法還是比較不可靠的，因為每顆小行星的表面結構和成分都可能不同，因此對反照率的分析的錯誤往往比較大。

比較精確的資料可以使用雷達觀測來取得。天文學家使用射電望遠鏡作為高功率的發生器向小行星投射強無線電波。通過測量反射波到達的速度可以計算出小行星的距離。對其他資料（衍射資料）的分析可以推導出小行星的形狀和大小。此外，觀測小行星掩星也可以比較精確地推算小行星的大小。

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