L’Osservatorio di Arcetri si trova in un’area di grande suggestione, sia per la bellezza del paesaggio, sia per i ricordi storici e scientifici legati alla figura di Galileo Galilei; il suo archivio, arricchito dalle carte di grandi personalità dell’astronomia, documenta la prestigiosa storia dell’Istituto.

La ricostruzione dell’Archivio storico di Arcetri è stata avviata solo recentemente. Nel 1958 infatti i documenti antichi dell’osservatorio, insieme a molti strumenti e volumi dell’Ottocento, furono depositati presso il Museo di Storia della Scienza di Firenze. Nel corso degli anni Novanta del secolo scorso sono state ritrovate alcune buste contenenti materiale documentario e la Direzione prese coscienza di possedere una propria memoria storica da salvaguardare e valorizzare. Nel 1998 la Soprintendenza Archivistica per la Toscana, nell’ambito di un progetto da attuarsi in collaborazione con la Società Astronomica Italiana denominato “Specola 2000” ha effettuato alcuni sopralluoghi per verificare la consistenza del fondo e ne ha subito riconosciuto l’interesse storico, fornendo anche un valido supporto per l’avvio dei lavori di riordino. A partire dal 2003, grazie alla collaborazione del Museo di Storia della Scienza, è stato possibile recuperare gli atti antichi dell’Osservatorio. Nel 2006, infine, sono state acquistate alcune carte riconducibili a Giovan Battista Donati, figura chiave nella storia dell'Istituto.

Un’altra importante porzione dell’Archivio è depositata presso il Laboratorio fotografico dell’Osservatorio, dove sono conservati registri e lastre fotografiche delle osservazioni astronomiche, e altri materiali fotografici di epoche diverse.

Le serie principali dell’Archivio sono costituite da un lato dalla documentazione amministrativa e contabile, accanto alla quale si segnalano i materiali relativi alle attività scientifiche istituzionali e i fondi degli astronomi.

La sezione amministrativa e contabile si presenta esigua e relativa solo ai tempi più recenti; possediamo infatti le Deliberazioni del Consiglio di amministrazione, la corrispondenza amministrativa con il Ministero della Pubblica Istruzione e gli atti contabili della prima metà del Novecento.

Molto interessante la documentazione relativa alla Biblioteca, della quale si conservano gli inventari, a partire dal 1872, e la corrispondenza intercorsa con altre biblioteche italiane ed estere per lo scambio di pubblicazioni scientifiche nel periodo 1933 – 1952.

Un’altra serie molto interessante e insolita è quella dei registri dei visitatori, dove sono raccolte le firme di coloro che sono saliti in visita al colle di Arcetri dal 1918 al 1966.

Tra i documenti che attestano l’attività scientifica istituzionale si segnalano i calcoli per il calendario, che iniziano nel 1895, e i manoscritti dei primi quaranta numeri della pubblicazione periodica che poi prese il nome di “Osservazioni e memorie”. Abbiamo inoltre abbondante documentazione sulle eclissi e sulle comete. Ricchissime infine le osservazioni solari di epoca posteriore al 1925.

Non mancano i documenti sulle spedizioni scientifiche, tra queste si ricorda quella guidata da Filippo De Filippi, effettuata tra il 1913 ed il 1914 sulle montagne del Karakorum, a cui partecipò in qualità di astronomo, il giovane Giorgio Abetti.

Come in altri osservatori, accanto all’archivio istituzionale si conservano le carte dei direttori, rimaste all’istituto al momento del loro pensionamento e di altri astronomi.

Tra i fondi personali degli astronomi si segnalano le carte di: Giovan Battista Donati (1826 – 1873), Ernst W. Tempel (1821 – 1899), Antonio Abetti (1846 – 1928), Bortolo Viaro (1870 – 1922), Giorgio Abetti (1882 - 1982), Pietro Tacchini (1838 – 1905) e Giuseppe Lorenzoni (1843 – 1914). Per quasi tutte queste personalità si conservano sia manoscritti scientifici che fitti nuclei di carteggio.