Η Βιβλιοθήκη του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών στεγάζεται στο σχεδιασμένο από τον Δανό αρχιτέκτονα Θεόφιλο Χάνσεν κτίριο Σίνα, στο λόφο Νυμφών, στο Θησείο.
Ο χώρος χρησιμοποιήθηκε συστηματικά για εκατό περίπου χρόνια, από την ίδρυση του ΕΑΑ (1842) μέχρι τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Ακολούθησε μεγάλη περίοδος υπολειτουργίας και σοβαρών φθορών, αλλά σήμερα διατηρείται ασφαλής στο κτίριο «Σίνα», που από το 2008 λειτουργεί ως «Μουσείο Γεωαστροφυσικής» στο πλαίσιο του Κέντρου Επισκεπτών Θησείου.
Στη Βιβλιοθήκη φυλάσσονται σπάνια επιστημονικά συγγράμματα, βιβλία Αστρονομίας, επιστημονικά περιοδικά, πρακτικά συνεδρίων κ.ά.
Περιλαμβάνονται πολλές πρώτες εκδόσεις κλασικών έργων των Χρύσανθου Νοταρά, Arago, Bessel, Buffon, Delambre, Gauss, Laplaceκ.ά., σπάνια αστρονομικά περιοδικά της προεπαναστατικής Ρωσίας κ.λπ.
Η Βιβλιοθήκη άρχισε να σχηματίζεται από τον ιδρυτή του Αστεροσκοπείου Γεώργιο Σίνα. Εμπλουτίστηκε με αρκετά βιβλία από τον πρώτο διευθυντή του Γεώργιο Βούρη (1842-1855) και αργότερα από τον JuliusSchmidt (1858-1884). Ο Δημήτρης Αιγινήτης, μεταγενέστερος διευθυντής, προχώρησε σε επιπλέον αγορές, δωρεές, αλλά και ανταλλαγές τόμων των Annalesdel’Observatoire Nationald’Athènes με εκδόσεις άλλων Αστεροσκοπείων.
Από το 1950 η Βιβλιοθήκη αποτελεί απλώς μουσειακή συλλογή. Για τη διαφύλαξη αυτής αλλά και γενικότερα του κτιρίου, ακολουθήθηκαν όλες οι διαδικασίες συντήρησης και αποκατάστασης ώστε αυτό να αποτελεί έναν ασφαλή χώρο διατήρησης της ιστορίας του ΕΑΑ, του πρώτου ερευνητικού κέντρου των Βαλκανίων.
Το ΕΑΑ, εκτός της μακροχρόνιας προσφοράς του στην έρευνα και την επιστήμη, παρέχει σε μαθητές και στο ευρύ κοινό εκπαιδευτικά προγράμματα και δράσεις που αφορούν στην εκλαΐκευση της αστρονομίας, της διαστημικής και των φυσικών επιστημών γενικότερα. Οι δράσεις αυτές οργανώνονται και παρουσιάζονται κυρίως στα Κέντρα Επισκεπτών του Ιδρύματος (Θησείου, Πεντέλης, Κρυονερίου), τα τελευταία χρόνια όμως μεταφέρονται μέσω εκπαιδευτικών προγραμμάτων και σε σχολεία κυρίως του Νομού Αττικής, αλλά και στην υπόλοιπη Ελλάδα.
Το Κέντρο Επισκεπτών Πεντέλης στεγάζεται στο εντυπωσιακό κτίριο του Τηλεσκοπίου Newall, περίπου 15 χλμ. από το κέντρο της Αθήνας. Βασικό μέλημα του Κέντρου είναι η διάχυση αστρονομικών γνώσεων προς το ευρύ κοινό, αλλά και η πληροφόρηση για τα νέα επιτεύγματα της Αστρονομίας.
Το Κέντρο Επισκεπτών Θησείου βρίσκεται στο λόφο Νυμφών και περιλαμβάνει το κτίριο Σίνα, τα πρώτα ιστορικά τηλεσκόπια του Αστεροσκοπείου, το διοπτρικό τηλεσκόπιο Δωρίδη, το μεσημβρινό τηλεσκόπιο Συγγρού, το Μουσείο και τη Βιβλιοθήκη του ΕΑΑ.
Στο Μουσείο Γεωαστροφυσικής οι επισκέπτες έχουν την ευκαιρία να δουν από κοντά επιστημονικά όργανα του 19ου και του 20ού αιώνα. Η επίσκεψη ολοκληρώνεται στο λόφο της Πνύκας, όπου γίνεται παρατήρηση του νυχτερινού ουρανού με το τηλεσκόπιο Δωρίδη.