O Stellarium desenha um céu foto-realista tridimensional em tempo real com o OpenGL. Mostra estrelas, constelações, planetas e nebulosas e possui vários outros recursos, incluindo paisagens panorâmicas múltiplas, nevoeiro, simulação da poluição luminosa e um mecanismo de apresentações embutido.

O Stellarium vem com um catálogo estelar com cerca de 600.000 estrelas, e é possível baixar catálogos adicionais com até 210 milhões de estrelas.

O Stellarium tem diversas culturas estelares: veja as constelações a partir das tradições de astrónomos polinésios, inuítes, navajos, coreanos, lacotas, egípcios e chineses, bem como as constelações ocidentais tradicionais.

Também é possível visitar outros planetas no sistema solar: veja como o céu pareceu para os astronautas da Apollo ou como os anéis de Saturno parecem a partir de Titã.