Obserwatorium działa w trzech obszarach:
1.Stałej działalności edukacyjnej dedykowanej dla grup szkolnych, przedszkolnych i innych zorganizowanych oraz działalności popularyzatorskiej dedykowanej również dla dorosłych.
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. 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.