Основана в 1960 г. Расположена она у восточных отрогов Большого Кавказского хребта, северо-западнее г. Шемахи, на высоте 1435 м над уровнем моря.
В работе обсерватории выделяются три основных направления: физика Солнца, физика звезд, динамика тел Солнечной системы.
В области физики Солнца особое внимание уделяется исследованию характера развития солнечных вспышек, их связи с магнитным полем на Солнце, структуры солнечной атмосферы (см. Солнце, Солнечная активность).
В звездной тематике большое место занимают исследования природы нестационарных, переменных и двойных звезд с протяженными оболочками, магнитных звезд, строения и эволюции сверхплотных звезд.
Работы ученых-теоретиков обсерватории посвящены вопросу природы звезд в конечной стадии их эволюции (см. Звезды). Астрономы Шемахинской обсерватории изучают закономерности в движении тел Солнечной системы, исследуют атмосферы планет и их спутников.
Большое значение имеют работы по изучению структуры и эволюции малых планет — астероидов.
Этими работами, проводимыми под руководством основателя и директора обсерватории академика АН Азербайджанской ССР Г. Ф. Султанова, выдвинута и математически обоснована возможность образования астероидов путем неоднократного распада нескольких первичных крупных тел.
Основные инструменты обсерватории: двухметровый телескоп-рефлектор, фотоэлектрический телескоп, менисковый телескоп, горизонтальный солнечный телескоп, хромосферно-фотосферный телескоп.