Des clés historiques, scientifiques et pratiques pour comprendre le ciel. L'iconographie comprend des photographies d'objets célestes, des gravures rares et anciennes, des extraits de manuscrits et des schémas explicatifs. Une carte mobile du ciel de l'hémisphère Nord accompagne l'ouvrage.
Clés de voûte s'articule autour de deux parties distinctes, l'une théorique et l'autre pratique.
« Savoir l'astronomie » démonte pièce par pièce toute l'horlogerie astronomique à travers son histoire et celle des hommes qui l'ont faite. « Voir le ciel » est entièrement consacré à la pratique de l'astronomie, c'est-à-dire à l'observation.