El Observatorio de La Silla, está situado a 600 kilómetros al norte de Santiago de Chile, en la parte sur del desierto de Atacama una de las regiones más áridas y solitarias del mundo y a una altitud de 2.400 metros, lejos de fuentes de contaminación lumínica. Junto con el Observatorio Paranal posee uno de los cielos nocturnos más oscuros del planeta. En esta zona de Chile las condiciones meteorológicas hace que los cielos de noche presenten una gran claridad la mayor parte del año, alrededor de 300. En años normales el 70% de las noches son útiles para la observación llegando en ocaciones a un 80% . La mejor época para la investigación son los meses entre diciembre y abril. Durante julio y agosto las noches no son tan claras. En funcionamiento desde los años 60 el Observatorio de La Silla alberga telescopios del ESO (Observatorio Europeo Austral). La Silla fue el primer observatorio de ESO en Chile, y el primer telescopio de ESO, de 1 metro de diámetro, fue instalado en 1966.

El Telescopio de Nueva Tecnología (New Technology Telescope, NTT) e 3,5 m de diámetro, fue el primero en el mundo en tener un espejo principal controlado por ordenador (óptica activa), una tecnología desarrollada en ESO y aplicada ahora en la mayoría de los grandes telescopios del mundo. El Telescopio ESO, de 3.6 metros de espejo primario, alberga hoy a un instrumento buscador de exoplanetas : el HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher o Buscador de Planetas con Velocidad Radial de Alta Precisión) que cuenta con un espectrógrafo de una altísima precisión. El espectrógrafo HARPS detectó el sistema alrededor de Gliese 581, que contiene lo que podría ser el primer planeta rocoso en una zona habitable fuera del Sistema Solar.

Muchos de los estados miembros de ESO también utilizan las infraestructuras de La Silla también para proyectos específicos: como el Telescopio Leonhard Euler de 1,2 metros, el Telescopio Rapid-Eye Mount (REM) y el buscador de explosiones de rayos gamma TAROT. Asimismo, existen instalaciones como el MPG/ESO de 2,2 metros, y el Telescopio Danés de 1,54 metros. La Cámara de Gran Campo (el Wide Field Imagen, WFI) de 67 millones de pixeles, instalada en el telescopio de 2,2 metros, ha obtenido numerosas imágenes de objetos celestes, algunas de las cuales se han convertido en iconos de la astronomía.