Insieme agli altri 11 Osservatori distribuiti prevalentemente nel Centro-Nord del Paese e a 4 istituti del C.N.R., l'OAC fa attualmente parte dell'Istituto Nazionale di Astrofisica. A Napoli occupa ancora gli stessi spazi, sulla collina di Miradois a Capodimonte, e praticamente gli stessi locali di quando venne inaugurato, nel 1819. Questa storica sede pullula ora di ricercatori, di borsisti e contrattisti, di visiting scientists, di studenti e di tecnici, di innumerevoli macchinari per il calcolo, di complesse apparecchiature di laboratorio e di strumenti per l'osservazione del cielo e per la didattica e la divulgazione.
Oltre ad occuparsi di ricerca e tecnologia, quale unico presidio non accademico per lo studio delle scienze del cielo dell'intero Mezzogiorno continentale, l'OAC concorre all'educazione universitaria e post-universitaria dei giovani collaborando con gli Atenei campani, qualifica la professionalità di fisici ed ingegneri ad uno standard europeo e dialoga con la società civile per far intendere, attraverso la seduzione del cielo, la bellezza della scienza.
A Capodimonte si continua a studiare la complessa macchina solare, vero laboratorio di fisica moderna, e l'ambiente circostante l'astro - in particolar modo le comete e le polveri cosmiche - si indagano le proprietà ed i meccanismi evolutivi delle stelle, si osservano le galassie per conoscerne gli ingredienti, visibili ed oscuri, le interazioni e i modi di aggregazione, per misurarne le distanze, col fine ultimo di sapere in che modo l'universo si sia evoluto lungo l'arco di 15 miliardi di anni. Gli astronomi dell'OAC hanno accesso ai più grandi telescopi ottici del pianeta, ma utilizzano anche strumenti a bordo di satelliti come l'Hubble Space Telescope, o addirittura vedono ospitati alcuni loro esperimenti a bordo di sonde spaziali come Cassini e Rosetta.
Inoltre, un'intensa attività tecnologica ha permesso all'OAC di dotarsi di una stazione osservativa propria, sulla vetta del Toppo di Castegrande (Potenza), dotata di un telescopio di 160 cm di specchio, interamente progettato dagli ingegneri dell'Osservatorio. Sul prestigioso sito di Cerro Paranal (Cile), scruterà il cielo profondo un telescopio con uno specchio di 2.6m, concepito, progettato e realizzato in Campania in collaborazione con l'Osservatorio Europeo del Sud. Chiamato VST, questo strumento troverà i bersagli per il più grande telescopio del mondo, il Very Large Telescope.