La tela raffigura Urania, musa dell'Astronomia, una delle sette arti liberali. La giovane è raffigurata quasi frontalmente, con un 'impostazione decisamente scorciata dal basso per sottolineare il suo sguardo rivolto verso l'alto nell'intento di istituire un collegamento tra il cielo e il globo celeste, su cui con un compasso sta misurando la distanza delle varie costellazioni; globo, compasso, sfera armillare -i cui cerchi metallici rappresentano quelli dei cieli - poggiati sul tavolo al suo fianco, ad eccezione del compasso che ha in mano, sono tutti suoi attributi tradizionali. L'abbigliamento, di tipo classicheggiante, è reso prezioso dalla presenza di gioielli raffinati. Dall'estremità inferiore destra della tela, la luce trascorre con andamento ascensionale per tutto il dipinto, accendendo di barbagli dorati le parti in ottone degli strumenti e rendendo ancor più morbidamente tornite le forme di Urania, dall'epidermide lievemente arrossata come quella del volto