电视动画片《恋爱小行星》改编自Quro创作的同名漫画作品，由平牧大辅担任导演，动画工房负责制作，共12集，于2020年1月3日至3月27日在AT-X、东京首都电视台、Sun电视台、KBS京都、BS11播出（爱知电视台同年1月11日首播）。

小的时候，木之幡米拉和在露营地遇见的男孩子定下了“寻找小行星”这样的约定。高中时她想要加入天文社，可从今年起“天文社”和“地质研究会”合并成了“地学社”……

和地学系女孩子们一起，去寻找各种闪闪发光的东西吧！

取材

为了详细地绘制星空，制作人员进行了实地取材。后期录音时配音演员还会看到关于绘制的是在何时何处的星空的说明。在天文、地学方面，作品得到了日本国立天文台、日本产业技术综合研究所和日本宇宙航空研究开发机构的协助。作品还参考了《星海导航》。在该片中，每个场景都设定了详细的日期和时间，星空的表现使用了Stella Navigator的数据。为了更真实地再现天文望远镜和双筒望远镜等道具，综合光学仪器制作公司“威信”协助了该片的制作，提供了相关的资料，望远镜的作画建模参考了威信提供的三维模型和放置在制作工作室的真实器材。第3集《回忆是宝物》中，猪濑舞展开地图进行“飞地”探险的场景，使用了国土地理院的“地理院地图”。

音乐

片头曲的样带录制了两个版本，一个是中速的，另一个是明快流行风格。片中采用了中速的版本。苍的角色歌是米拉角色歌的回应曲，两首歌开头的歌词是一样的。

录音

试音时所用的台本内容取自漫画中的场景。高柳知叶在试音时，最初试配的是铃矢萌。山口爱试配的是猪濑舞。试音时制作人员给出了“用有自然感的声音”的指示。偶尔加入吐槽时，高柳表演出的声音会稍稍显得有些伤人，这时制作人员会指示道“米拉是不会这样说话的。”理由是米拉吐槽时并不会想要伤害对方。上田丽奈认为铃矢萌是一个想看到和大家在一起的世界而不仅仅是自己的世界的女孩，因此在出演铃矢萌的时候，她会刻意往回收一点，在心里放一个“制动器”，因而录音时消耗的心力和体力都比以往录音时要少。第1集录音时，Lynn得到了“不是很可靠的大人也可以”“不像老师也可以。不如说精神年龄和大家一样，像是非常喜欢开心的事情的学生一样”的指导。为了表现出远藤幸独有的悠闲氛围，Lynn在很多地方都尝试将句尾发音延长。第9集录音时，在森野真理哭出来的场景，上坂堇反复录了很多次。由于很多专业名词是首次听说，所以每次有不了解的地方，配音演员们都会进行学习调查。设定上真中苍和樱井美景是分别对天文和地质了解得很详细的人，所以山口爱和东山奈央常常显得很辛苦。

先行上映会

该片的第1集先行上映会于2019年12月22日在台场Aqua City联合影城举行，高柳知叶、山口爱、指出球亚、东山奈央、上坂堇出席。

电视

2020年2月14日，各频道播出第6.5集《回顾～ KiraKira特别号！～》。此外，该片第1集在《动画工房 春季动画庆典》中播出，北京时间2020年6月30日21:00开播。

流媒体

本作除了看女主角们又甜又香的互动外，故事中还光明正大地置入了大量地质科学和天文学的要素。不只是场景、书籍、故事情节都经过严格的考据。且虽然作品中并没有明确地提及故事的时间点，但透过剧中提及的彗星和实际存在的天文现象及书籍等资讯，甚至可以特定出故事发生的年月份。本作不只是作画稳定、背景音乐优秀，在核心的百合和科普要素上也下足了份量，让人不管看几遍都能大喊真香，相当适合让忙碌了一整年的脑袋好好放松一下。（巴哈姆特 评）

COIAS是利用夏威夷昴星望远镜的图像数据，发现未知的数百米左右的小行星的市民天文学企划。该项目的有趣之处在于它的诞生过程，从成立的契机到应用程序名称，都来自于2020年播出的动画片《恋爱小行星》。经官方许可，应用程序图标使用了《恋爱小行星》的角色插图。日本当地时间2024年9月3日，COIAS宣布，获得了新发现的天体（小行星697402）的命名提案权，根据《恋爱小行星》的主角“真中苍”，已提议将其命名为“Ao”（苍星）。COIAS之所以选择这个名称，是因为《恋爱小行星》在向人们介绍天文学、地质学和其他行星科学方面发挥了作用。国际天文学联合会则使用该名称对天体进行了正式命名。

由地学社成员们讲解关于天文学和地质学的特别迷你动画片《KiraKira增刊号》，于2020年1月3日起每周在YouTube限期发布。