超星系团
超星系团由多个星系团或星系群组成的大质量天体，是宇宙中已知的最大尺度的结构之一。
只利用恒星的运动学信息，以投影束缚能为度量进行聚类，可以将疏散双星团的结构区分开来。
图3 左图为英仙双星团的树状图.右图为算法给出的两个子团成员的空间分布.
分子云
与离散分布的星系、恒星不同，分子云在空间中连续分布。层次聚类算法在分子云中的应用更为多样。
以分子云中的每个像素点的空间三维信息作层次聚类，能够区分分子云和子结构。
结合分子云中恒星的信息，可以得到恒星与分子云在速度和空间上的耦合关系。
图4 左图为单个分子云在银道座标下的图像.右图为该区域对应的树状图.
天体分类
传统的天体分类由人工完成。
随着新一代天文设备的陆续建成，待分析的数据量大幅增长，层次聚类算法也将会在天文学研究中发挥更大的作用。