之所以将天文台的观测室设计成半圆球形，是出于对天象观测需要的考虑。一般情况下，天文望远镜的体型非常庞大，不能随便移动。宇宙浩瀚辽阔，天体作为天文望远镜观测的目标，彼此之间的分布并不集中，它们散落在天空的各个方向。如果采用普通的方形屋顶，很难使望远镜灵活地指向任何方向上的目标，在观测时就会出现死角，导致有些天体无法被观测到。因此，将屋顶设计成半圆球形，就可以充分满足这一观测需求，实现360度全方位观测。
当然，也不是所有的天文台都采用圆顶结构，有些天文台常年保持同一个观测方向，就可以采用方形屋顶，只需在屋顶的中央开一扇天窗，天文望远镜便能从固定的角度对天体进行观测。
