L’ATCG soutient en priorité des projets scientifiques sur les thèmes suivants :
- Le modèle d’Univers
- Le modèle cosmologique et ses paramètres
 - Univers primordial (baryogénèse, inflation ..) et Fond Diffus Cosmologique
 - Nature de la Matière Noire et Energie Noire
 - Théorie de la gravitation
 
 - Formation et évolution des grandes structures
- Cosmic Web, distribution des baryons et de la matière Noire à grande échelle et son évolution
 - Milieu intergalactique
 - Groupe et amas de galaxies
 - Grands vides
 - Réionisation
 
 - Formation et évolution des galaxies
- Les premières galaxies
 - Propriétés statistiques des galaxies
 - Physique de la croissance des galaxies
 - Lien avec l’environnement
 
 - Galaxies proches et Archéologie Galactique
- Lien de la formation stellaire avec le milieu interstellaire
 - Populations stellaires
 - Enrichissement chimique et gaz primordial
 - Dynamique galactique et matière noire
 
 
Ces axes prioritaires recouvrent l’évolution de l’Univers depuis son origine jusqu’aux propriétés des galaxies locales telles que la Voie Lactée. Pour réponde à ces questions, de nombreux grands projets d’observations, de modélisation et de simulations sont en cours, dans lesquels la communauté française est active, compétitive et a une expertise reconnue.