Cộng đồng khoa học bác bỏ chiêm tinh học vì nó không có khả năng giải thích để định rõ bản chất của vũ trụ. Chiêm tinh học cũng bị xem là giả khoa học.[103][104][105]:1350 Thử nghiệm khoa học về chiêm tinh được tiến hành, và không tìm ra bằng chứng nào ủng hộ cho bất kỳ tiền đề hoặc tác động có chủ đích nào được vạch ra trong truyền thống chiêm tinh.[11]:424;[106] Mọi cơ chế hoạt động được đặt ra mà theo đó, vị trí và chuyển động của các ngôi sao và hành tinh có thể ảnh hưởng đến con người và sự kiện trên Trái Đất, đều bị mâu thuẫn với khía cạnh cơ bản và được biết về sinh học và vật lý.[107]:249;[108]

Thiên kiến xác nhận là một dạng thiên kiến nhận thức, một yếu tố tâm lý góp phần tạo nên niềm tin về chiêm tinh học.[109]:344;[110]:180–181;[111]:42–48[112]:553 Những tín đồ chiêm tinh có xu hướng ghi nhớ một cách chọn lọc những dự đoán thành sự thật và không ghi nhớ những dự đoán thành ra không đúng. Một hình thức khác của thiên kiến xác nhận cũng đóng một vai trò quan trọng không kém, đó là các tín đồ thường không phân biệt được giữa những thông điệp thể hiện rõ khả năng đặc biệt và những thông điệp không thể hiện rõ khả năng đó.[110]:180–181 Do đó, có 2 hình thức thiên kiến xác nhận riêng biệt đang được nghiên cứu liên quan đến niềm tin về chiêm tinh.[110]:180–181

Phân định ranh giới

Theo tiêu chí về khả năng phản nghiệm do nhà triết học khoa học Karl Popper đề xuất, thì chiêm tinh học là giả khoa học.[113] Popper coi chiêm tinh học là "giả thực nghiệm" ở chỗ "nó kêu gọi quan sát và thí nghiệm", "tuy nhiên nó không đạt tiêu chuẩn khoa học".[114] Trái ngược với những môn khoa học, chiêm tinh học không đáp ứng khả năng phản nghiệm thông qua thí nghiệm.[115]:206

Trái với Popper, nhà triết học Thomas Kuhn cho rằng không phải vì thiếu khả năng phản nghiệm mà chiêm tinh là giả khoa học, mà đúng hơn là quy trình và khái niệm của chiêm tinh học là phi thực nghiệm.[116]:401 Kuhn nghĩ rằng mặc dù trong lịch sử, các nhà chiêm tinh đã đưa ra những dự đoán thất bại một cách rõ ràng, nhưng bản thân điều này không khiến cho chiêm tinh học phi khoa học, cũng chẳng phải là do các nhà chiêm tinh cố biện minh cho thất bại bằng cách tuyên bố rằng tạo ra hệ thống horoscope rất khó. Theo quan điểm của Kuhn thì chiêm tinh học không phải là khoa học vì nó xưa giờ na ná với y học thời Trung Cổ hơn. Các nhà chiêm tinh đã tuân theo chuỗi quy tắc và chỉ dẫn cho một lĩnh vực dường như cần thiết, mà họ vẫn biết là có những khiếm khuyết nhất định, nhưng họ không nghiên cứu vì lĩnh vực này không thể nghiên cứu được,[117]:8 và do đó "họ không có câu đố nào để giải và do đó không có khoa học để thực hành."[116]:401;[117]:8 Nhà thiên văn có thể sửa sai nhưng nhà chiêm tinh thì không. Nhà chiêm tinh có thể biện minh cho thất bại nhưng không thể sửa giả thuyết chiêm tinh theo hướng có nghĩa hơn. Do đó, đối với Kuhn, ngay cả khi những ngôi sao có thể ảnh hưởng đến đường đời của con người thì đó cũng không phải là khoa học.[117]:8

Nhà triết học Paul Thagard khẳng định rằng chiêm tinh học không thể bị coi là phản nghiệm (tức là bị mâu thuẫn với bằng chứng thực nghiệm) cho đến khi nó tìm ra cách giải nghĩa khác phù hợp hơn. Trong trường hợp dự đoán hành vi, tâm lý học là lựa chọn thay thế.[4]:228 Đối với Thagard, một tiêu chí khác để phân định khoa học với giả khoa học là lĩnh vực khoa học đó phải tiến bộ và cộng đồng nhà nghiên cứu nên so sánh lý thuyết hiện tại với lý thuyết khả thi khác, và không được "kén chọn trong việc xem xét những kiểm chứng và bất kiểm chứng."[4]:227–228 Tiến bộ theo định nghĩa ở đây là giải thích được hiện tượng mới và giải quyết được vấn đề hiện hữu, nhưng chiêm tinh học không tiến bộ lên khi chỉ thay đổi rất ít trong gần 2000 năm.[4]:228[118]:549 Theo Thagard, các nhà chiêm tinh đang hoạt động như thể là tham gia vào khoa học bình thường, họ tin rằng chiêm tinh có nền tảng xây dựng tốt mặc dù còn "nhiều vấn đề chưa được giải quyết", và phải đối mặt với lý thuyết thay thế tốt hơn (tâm lý học). Vì những lý do này, Thagard xem chiêm tinh học là giả khoa học.[4][118]

Đối với nhà triết học Edward W. James, chiêm tinh học bất hợp lý không phải vì có vô số vấn đề về cơ chế và khả năng phản nghiệm thông qua thí nghiệm, mà là vì nó bị sa vào ngụy biện và lý luận kém (theo một phân tích về tài liệu chiêm tinh).[119]:34

Tính hiệu quả

Chiêm tinh học không chứng minh được hiệu quả của nó trong những nghiên cứu có kiểm chứng và không có giá trị khoa học.[11][120]:85; Khi chiêm tinh học đưa ra những dự đoán có khả năng phản nghiệm trong hoàn cảnh thí nghiệm, chúng đã bị chứng minh là sai.[11]:424 Có một thí nghiệm nổi tiếng bao gồm 28 nhà chiêm tinh, họ được yêu cầu so sánh giữa hơn 100 biểu đồ ngày sinh với hồ sơ tâm lý được tạo ra dựa trên bản câu hỏi Kiểm tra Tâm lý California.[121][122] Quy tắc thí nghiệm mù đôi được sử dụng trong nghiên cứu này được đồng ý bởi một nhóm nhà vật lý và nhóm nhà chiêm tinh[11] do Hội đồng nghiên cứu Geocosmic Quốc gia (N.C.G.R) đề xuất. Những người này đã tư vấn cho những người làm thí nghiệm, giúp đảm bảo rằng cuộc kiểm tra là công bằng[10]:420;[122]:117 và hỗ trợ đề ra kế hoạch trọng tâm của việc kiểm nghiệm biểu đồ ngày sinh.[10]:419 Họ cũng chọn ra 26 trong 28 nhà chiêm tinh cho các bài kiểm tra (sau đó có thêm 2 người nữa tình nguyện).[10]:420 Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature năm 1985 cho thấy những dự đoán dựa trên biểu đồ ngày sinh không tốt hơn hên xui may rủi là bao, và cuộc kiểm tra "hoàn toàn bác bỏ giả thuyết chiêm tinh."[10]

Năm 1955, nhà chiêm tinh và tâm lý học Michel Gauquelin tuyên bố rằng mặc dù ông không tìm ra dấu hiệu nào chứng tỏ cung hoàng đạo và khía cạnh hành tinh trong chiêm tinh là có thật, nhưng ông tìm thấy mối tương quan rõ ràng giữa vị trí ngày của một số hành tinh với thành công trong sự nghiệp, điều mà chiêm tinh học thường liên kết với hành tinh đó.[123][124] Phát hiện nổi tiếng nhất mà Gauquelin tạo ra là dựa trên vị trí của Sao Hỏa trong biểu đồ ngày sinh của những vận động viên thành đạt, và nó được gọi là hiệu ứng Sao Hỏa.[125]:213 Bảy nhà khoa học người Pháp đã thực hiện một nghiên cứu để tái tạo phát hiện của Gauquelin, nhưng không tìm ra bằng chứng thống kê.[125]:213–214 Họ cho rằng Gauquelin nghĩ ra hiệu ứng này là do thiên kiến trong việc lựa chọn thông tin, cáo buộc Gauquelin đã cố thuyết phục họ thêm hoặc xóa tên từ nghiên cứu của họ.[126]

Geoffrey Dean cho rằng hiệu ứng có thể là kết quả của việc tự khai báo ngày sinh của phụ huynh họ hơn là bất kỳ vấn đề nào trong nghiên cứu của Gauquelin. Có khả năng là các bậc phụ huynh đã thay đổi giờ sinh sao cho phù hợp với biểu đồ chiêm tinh cho một ngành nghề liên quan hơn. Mẫu nghiên cứu này thu thập vào thời điểm mà niềm tin vào chiêm tinh còn phổ biến. Gauquelin đã thất bại trong việc tìm ra hiệu ứng Sao Hỏa trong dân số hiện tại, khi mà người ghi chép lại thông tin ngày sinh là các bác sĩ và y tá. Số lượng những ca sinh không thuận theo quy ước của chiêm tinh học cũng giảm dần đi, càng chứng minh cho luận điểm rằng các bậc phụ huynh đã chọn ngày giờ phù hợp với tín ngưỡng của họ.[122]:116

Thiếu cơ chế hoạt động và tính nhất quán

Việc kiểm tra hiệu lực của chiêm tinh có thể gây khó khăn, bởi vì không có sự nhất quán giữa các chiêm tinh gia về định nghĩa chiêm tinh là gì hoặc nó thể dự đoán những gì.[120]:83 Hầu hết các chiêm tinh gia chuyên nghiệp được trả tiền để dự đoán tương lai hoặc miêu tả tính cách và cuộc đời của một con người, song hầu hết các lá số tử vi chỉ đưa ra những thông báo mơ hồ không thể kiểm chứng được, có thể áp dụng cho gần như tất cả mọi người.[111]:83[120] Nhiều chiêm tinh gia cho rằng chiêm tinh là khoa học,[127] trong khi một số khác tác nhân nhân quả thông thường như điện từ học và lực hấp dẫn.[127] Các nhà khoa học bác bở những cơ chế này và thấy chúng bất hợp lý[127], ví dụ như từ trường (được đo từ Trái Đất) của một hành tinh lớn nhưng xa xôi như Sao Mộc lại nhỏ hơn nhiều so với từ trường do các thiết bị gia dụng bình thường tạo ra.[128]

Chiêm tinh phương Tây đã tính đến trục quay (hay còn gọi là tiến động của điểm phân) kể từ cuốn Almagest của Ptolemy, vì thế mà "điểm đầu tiên của chòm Bạch Dương" (tức bắt đầu năm chiêm tinh) liên tục di chuyển trên nền của các vì sao.[129] Cung hoàng đạo nhiệt đới không có liên hệ nào tới các vì sao, và miễn là không có luận điệu nào được đưa ra cho thấy chính các chòm sao nằm trong Cung liên quan, các chiêm tinh gia bác bỏ quan niệm rằng tiền động dường như làm dịch chuyển các chòm sao.[130] Charpak và Broch để ý tới điều này, ví chiêm tinh dựa trên cung hoàng đạo nhiệt đới là "...những chiếc hộp trống rỗng chẳng có liên hệ với bất cứ thứ gì và chẳng hề nhất quán hay tương thích với các vì sao."[130] Việc sử dụng duy nhất cung hoàng đạo nhiệt đới không nhất quán với những tham chiếu mà chính các chiêm tinh gia đưa ra nhắc đến Kỷ nguyên Bảo Bình, vốn phụ thuộc vào thời điểm mà điểm mùa xuân đi vào chòm sao Bảo Bình.[11]

Những chiêm tinh gia thường có hiểu biết ít về thiên văn, và thường không tính đến những nguyên tắc cơ bản—chẳng hạn như tiến động của điểm phân làm thay đổi vị trí của mặt trời theo thời gian. Họ bình luận về ví dụ của Élizabeth Teissier – cô từng tuyên bố rằng "Mặt trời dừng chân ở cùng vị trí trên bầu trời vào cùng ngày mỗi năm", làm cơ sở cho luận cứ cho rằng hai người có cùng ngày sinh, song chào đời cách nhau một số năm nên chịu ảnh hưởng của cùng hành tinh. Charpak và Broch lưu ý: "Chẳng có khác biệt về khoảng cách 20.000 dặm giữa giữa vị trí của Trái Đất ở bất kì ngày cụ thể nào trong hai năm liên tiếp", và do đó chúng không nên chịu cùng tác động theo như chiêm tinh học. Trong quãng thời gian hơn 40 năm sẽ có sự khác biệt lớn hơn 780.000 dặm.[130]