Le LESIA, Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique, est l'un des cinq départements scientifiques de l'Observatoire de Paris. C'est aussi un laboratoire du CNRS, l'Unité Mixte de Recherche UMR-8109. Le LESIA est lié par une convention d'association aux UFR de Physique et de Sciences Physiques de la Terre de l'Université Denis Diderot (Paris VII), et à l'UFR de Physique 924 de l'Université Pierre et Marie Curie (Paris VI).

Le LESIA a été créé le 1er janvier 2002, à l'occasion de la restructuration de l'Observatoire de Paris. Il est issu du regroupement du Département de Recherches Spatiales (DESPA), du Département Solaire de l'Observatoire de Paris (DASOP) et de plusieurs chercheurs ou équipes provenant d'autres départements de l'Observatoire.
Au 24 mai 2007, le laboratoire compte 250 personnes, dont 146 permanents (voir le détail des effectifs). Il représente 10 à 12% de la communauté française en astronomie.

La vocation du LESIA est la recherche scientifique dans le domaine de la physique des plasmas, de la physique solaire, de la planétologie et de l'astrophysique par le biais de la conception et la réalisation d'instrumentation scientifique embarquée à bord de sondes spatiales.

Parallèlement à la recherche spatiale, le LESIA possède une vaste expertise instrumentale pour l'observation au sol, et joue un rôle de premier plan dans le développement de technologies avancées, telles que l'optique adaptative et l'interférométrie visible et infrarouge. L'activité du LESIA inclut le développement d'outils théoriques et de simulation numérique pour l'analyse des observations, et des charges de service telles que l'observation systématique du soleil.

Le rôle du LESIA ne s’arrête pas à la conception et à la réalisation des instruments. Il intervient aussi de façon primordiale dans les différentes phases de l’exploitation de ces instruments, via son centre de traitement de données (LEOPARD), homologué CATI (Centre de Traitement Automatisé de l'Information du CNRS).

Le LESIA participe à de nombreuses activités de formation et d'enseignement.