Giống như nhiều người cổ đại khác, người Sumer ghi lại vị trí của các ngôi sao và hành tinh như một phần trong thực hành chiêm tinh của họ. Họ tin rằng các sự kiện trên trái đất có thể được dự đoán bằng cách kiểm tra kỹ lưỡng các tầng trời.
Thiên văn học của người Sumer cũng được sử dụng để xác định các mùa, cho người nông dân biết về thời điểm tốt nhất để gieo trồng và thu hoạch. Họ đã quan sát kỹ lưỡng nhật thực và nguyệt thực. Những dự đoán chính xác của họ về những sự kiện này đã được người dân thường cho là ma thuật.
Người Sumer và các dân tộc Lưỡng Hà khác cũng thực hành số học. Họ đã sử dụng một hệ thống đánh số đặc biệt để chia vòm trời thành các khu vực. Hệ thống số thập phân, hoặc cơ số 60, của họ được phát triển thành hệ thống đo vòng cung vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.