Babil Kralı Nebukadnezar`ın döneminde yaratılan görkemli yerleşim yerlerinin yanında, Yeni Babil`in en büyük kültürel başarıları astronomi alanında oldu. Sümer uygarlığının ilk zamanlarında, Mezopotamyalılar Ay`ın evrelerini gözlemleyerek mevsimlerin oluşumu hakkında tahminlerde bulunuyorlardı. 2000 yıl sonra, Mezopotamya insanları karanlık geceleri aynı dikkatle izlemeye ve incelemeye devam ettiler. Zira, gezegenlerin hareketlerini izleyerek hangi tanrının güçlendiğini görebileceklerine ve bu gücün insanlar arasındaki ilişkilere yönelik etkilerini ölçebileceklerine inanıyorlardı.

Yeni Babilliler, göklerdeki tanrıları gözlemlemek adına yapılan bu çalışmayı mükemmelleştirdiler ve beş farklı tanrının gücünü temsil eden beş gezgin yıldızı – yani gezegenleri belirlediler. Buna göre, bu gezegenlerden birinin gece karanlığında gökyüzünde belirli bir yerde bulunuyor olması savaşa, kıtlığa veya bir ulusun diğerine olan üstünlüğüne işaretti. Yeni Babillilerin odak noktası seller ve kıtlıklar gibi doğa olaylarının önceden belirlenmesi olsa da geliştirilen bu sistem bugün astroloji olarak tanımlanan fenomenin temeli oldu. Yunanlar ve Romalılar, uygulanan çalışmaları bir adım daha ileri götürüp kişilerin doğduğu günlerdeki gökyüzü dizilimlerine göre bireysel burç yorumları yapmaya başladı.

Bugünlerde astroloji fenomeni pek çok kesim tarafından batıl olarak görülse de Yeni Babillilerin gökyüzü olaylarıyla yeryüzü gelişmeleri arasında kurdukları bağlantı, kendi dönemleri için bilimsel olarak kabul ediliyordu. Diğer bir deyişle, o dönemin insanları açıklanamayan gizemlerden korkmak yerine evreni inceleyip yorumlamanın çok daha bilimsel olduğunu düşünüyorlardı.

Yeni Babilliler, kendilerinden önceki dönemlerle kıyaslanmayacak ölçüde büyük bir adanmışlıkla gökyüzünü incelemeye devam ettiler ve edindikleri bilgileri diğer uygarlıkların da kullanabilecekleri düzeyde yoğun bir titizlikle kaydetmeyi başardılar. Milattan önce 747 yılından itibaren, Kaldealı astronomlar içerisinde tüm gezegen hareketlerinin ve tutulmaların, değişen ırmak seviyelerinin, fırtınaların ve fiyat değişiklerinin de bulunduğu aylık raporlar hazırladılar. Bu detaylı kayıtlar, Yunan bilim insanlarının çalışmalarıyla birlikte Greko-Romen dünyasında astronomi biliminin gelişmesinde de büyük rol oynadı.