Единственное в СССР специализированное научное учреждение, которое проводит разнообразные исследования по теоретическим и прикладным вопросам небесной механики. Институт начал свою деятельность 7 октября 1919 г. как Вычислительный институт при Всероссийском астрономическом союзе. В Институт теоретической астрономии он был преобразован в октябре 1943 г.
Одна из важнейших задач Института теоретической астрономии — вычисление эфемерид, необходимых для организации астрономических наблюдений и геодезических работ, для морской и воздушной навигации, а в настоящее время и навигации космических кораблей.
Эфемериды больших и малых планет, спутников планет, Луны, Солнца, данные о затмениях и других астрономических явлениях составляют основное содержание астрономических ежегодников, издаваемых институтом.
С запуском в космос искусственных спутников Земли институт занимается теоретическими проблемами, связанными с движением в космосе ИСЗ.
С 1948 г. и по настоящее время Институт теоретической астрономии — международный центр по изучению движения малых планет. Он каждый год выпускает единственное в мире издание — «Эфемериды малых планет».
Специальная группа ученых, сотрудников института, исследующих малые планеты, работает в Крымской астрофизической обсерватории.