Odborná činnost hvězdárny se zaměřuje především na pozorování sluneční aktvity. Vybavení hvězdárny umožňuje soustavně sledovat sluneční fotosféru pomocí projekce i přes filtr. Dále se sledují pomocí H-alfa chromosférického dalekohledu děje ve sluneční chromosféře.
Za sledováním sluneční koróny se členové odborné skupiny vydávají na expedice SAROS za úplným zatměním Slunce. Tyto již tradiční expedice založil Václav Knoll v roce 1995. Během expedic SAROS se koróna (řídká obálka Slunce nad jeho běžně viditelným povrchem) dá pozorovat jen velmi krátce (několik minut). Během těchto okamžiků se členové expedice snaží zachyti korónu na digitální fotoaparáty a videokamery k následnému zpracování. V tomto směru je naprostou špičkou v oboru profesor VUT v Brně Miloslav Druckmüller se svojí dcerou.
Významnou složkou odborné činnosti je astrofotografie, která hraje významnou roli v popularizaci astronomie coby zajímavé a krásné vědy. Každým rokem tak členové odborné skupiny zachytí a zpracují zajímavé objekty vzdáleného vemíru (DSO), objekty Sluneční soustavy nebo neopakovatelné nebeské či atmosférické jevy.
Posledním z hlavních proudů odborné činnosti pardubické hvězdárny je osvěta týkající se světelného znečištění. To je problém, který poslední desetiletí netrápí zdaleka jen astronomy, ale i řidiče, ochránce přírody, i obyčejné lidi a neposledně i (nejen českou) ekonomiku. V České republice se světelnému znečištění věnuje odborná skupina České astronomické společnosti, s níž pardubická hvězdárna spolupracuje.