Astronomia jest często opisywana jako najstarsza nauka i nie ma wątpliwości, że widok majestatycznej wstęgi gwiazd, Drogi Mlecznej, rozciągającej się przez niebo podczas pogodnej nocy, musi być niesamowicie inspirującym widokiem dla ludzi w każdym wieku i w każdej kulturze. Dzisiaj astronomia to jedna z najnowocześniejszych i najbardziej dynamicznych nauk, używająca najnowszych technologii i wyrafinowanych technik dostępnych dla naukowców. To ekscytujące czasy dla astronomii: technologia pozwala teraz badać obiekty na dalekich krańcach Wszechświata i wykrywać istnienie planet w pobliżu innych gwiazd. Możemy zacząć odpowiadać na fundamentalne pytanie, które fascynuje każdego z nas: czy jesteśmy sami we Wszechświecie?

ESO jest przodującą międzyrządową organizacją naukowo-technologiczną zajmującą się astronomią. Prowadzi ambitne programy skupione na projektowaniu, konstrukcji i użytkowaniu silnych naziemnych urządzeń obserwacyjnych dla astronomii, umożliwiając ważne odkrycia naukowe. ESO odgrywa także wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych.

ESO posiada trzy unikalne, światowej klasy miejsca obserwacji na pustyni Atacama w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. Pierwszą lokalizacją ESO jest La Silla, góra o wysokości 2400 m n.p.m., położona 600 km na północ od Santiago de Chile. Obserwatorium La Silla jest wyposażone w kilka teleskopów optycznych o średnicach do 3,6 metra. 3,5-metrowy Teleskop Nowej Technologii (New Technology Telescope) przeniósł inżynierię i projektowanie teleskopów na nowe pole, był pierwszym na świecie, którego lustro główne było kontrolowane przez komputer. To technologia opracowana w ESO, a teraz stosowana w większości największych teleskopów na świecie. 3,6 metrowy teleskop ESO jest teraz domem czołowego łowcy planet pozasłonecznych: spektrografu HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) o niedoścignionej precyzji.

Podczas gdy La Silla pozostaje w astronomicznej czołówce i ciągle jest drugim najbardziej produktywnym naukowo obserwatorium astronomii naziemnej, Paranal o wysokości 2600 m n.p.m., z siecią Bardzo Dużego Teleskopu (Very Large Telescope - VLT), jest okrętem flagowym europejskiej astronomii. Obserwatorium Paranal jest położone 130 km na południe od Antofagasty w Chile, 12 km od wybrzeża Pacyfiku, w jednym z najbardziej suchych obszarów na świecie. Badania naukowe rozpoczęły się w nim w roku 1999 i zaowocowały wieloma bardzo udanymi programami badawczymi.

VLT to najbardziej nietypowy teleskop, oparty na najnowszej technologii. To nie jest tylko jeden, ale sieć czterech teleskopów, każdy z lustrem głównym o średnicy 8,2 metra. Przy pomocy jednego takiego teleskopu zdjęcia obiektów niebieskich tak słabych jak 30 magnitudo są uzyskiwane w ciągu godzinnej ekspozycji. Odpowiada to zobaczeniu obiektu, który jest cztery miliardy razy słabszy niż widoczny gołym okiem. VLT posiada też cztery 1,8-metrowe przesuwalne teleskopy pomocnicze.

Jedną z najbardziej fascynujących możliwości VLT jest opcja użycia go jako gigantycznego interferometru optycznego (interferometr VLT to VLTI). Wykonuje się to poprzez połączenie światła z kilku teleskopów, głównych lub pomocniczych. W trybie interferometrycznym teleskop widzi obraz tak ostry, jak teleskop o rozmiarze równym odległości między dwoma najdalszymi lustrami. W przypadku VLTI w trybie z teleskopami pomocniczymi jest to do 200 metrów.

Co roku przygotowywanych jest około 2000 projektów obserwacyjnych na użycie teleskopów ESO, zgłaszanych na od czterech do sześciu razy więcej nocy niż jest dostępne. ESO to najbardziej produktywne naziemne obserwatorium astronomiczne na świecie, które co roku ma wyniki w wielu recenzowanych publikacjach: w samym tylko roku 2010 zostało opublikowanych 750 recenzowanych publikacji opartych na danych ESO.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), największy istniejący na świecie projekt astronomii naziemnej, to rewolucyjny przyrząd dla światowej astronomii. ALMA będzie składać się z sieci 66 gigantycznych 12-metrowych i 7-metrowych anten obserwujących na falach milimetrowych i submilimetrowych. Konstrukcja ALMA rozpoczęła się w 2003 r., a obserwacje naukowe zaczną się w 2011 r. ALMA jest położona na dużej wysokości na Llano de Chajnantor (5000 m n.p.m.) — co jest jedną z najwyższych na świecie lokalizacji dla obserwatorium astronomicznego. Projekt ALMA to efekt współpracy pomiędzy Europą, Azją Wschodnią, Ameryką Północną oraz Chile. ESO jest europejskim partnerem ALMA. Rejon Chajnantor jest także domem dla 12-metrowego teleskopu milimetrowego i submilimetrowego APEX, zarządzanego przez ESO w imieniu Onsala Space Observatory, Max Planck Institute for Radio Astronomy oraz ESO jako samego siebie.

Kolejnym krokiem po VLT jest budowa Ogromnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (European Extremely Large optical/infrared Telescope E-ELT) ze zwierciadłem głównym o średnicy około 40 metrów. E-ELT będzie &bdquonajwiększym okiem świata na niebo" – największym optycznym/podczerwonym teleskopem na świecie, a ESO opracowuje szczegółowe plany konstrukcyjne wspólnie ze społecznością naukową. E-ELT ma odpowiedzieć na wiele najpilniejszych nierozwiązanych pytań astronomii. Może zrewolucjonizować nasze rozumienie Wszechświata, tak jak teleskop Galileusza 400 lat temu. Decyzja o rozpoczęciu konstrukcji spodziewana jest w 2011 r., a rozpoczęcie pracy teleskopu na początek kolejnej dekady.

Kwatery główne ESO są położone w Garching koło Monachium (Niemcy). Jest to naukowe, techniczne i administracyjne centrum ESO, gdzie prowadzone są programy rozwoju technicznego, aby zapewnić obserwatoriom najbardziej zaawansowane instrumenty.