天文望遠鏡探測的是電磁波。光學天文望遠鏡探測的是可見光，即所謂的看到了星體本身;射電天文望遠鏡探測的是射電波，射電波屬于無線電波的一種，無線電波又是頻率比可見光低的電磁波。但是二者的具體探測方法也有所區別。
天文望遠鏡的機構之：赤道儀：赤道儀是一種可以跟蹤星星，長時間觀測星星的裝置。赤道儀分成赤經軸和赤緯軸，其中重要的是赤經軸。在使用上，必須先將赤經軸軸心對準天球北極點，當找到星星之后，開啟追蹤馬達，鎖住離合器，即可追蹤星星。為了方便赤經軸對準北極星，在赤經軸中心裝置了一支小望遠鏡，叫做極軸望遠鏡。在赤經和赤緯軸上，有大和小微調，它們的功用是在于找輔助找星星之用。
伽利略憑借望遠鏡觀測到了太陽黑子、月球環形山、木星的衛星（伽利略衛星）、金星的盈虧等現象，這些現象有力地支持了哥白尼的日心說。伽利略的望遠鏡利用光的折射原理制成，所以叫做折射鏡。
天文望遠鏡發展趨勢與其它學科的關聯越來越大：現代天文望遠鏡的發展使工藝和技術發展到了極點。當代的許多技術如電子技術、計算機技術、激光技術、核輻射技術等都被應用到天文望遠鏡中來。傳統的望遠鏡實現了更新換代，以多鏡面的拼合并結合主動光學和自適應光學技術，制造出突破單面鏡極限的大口徑望遠鏡射電干涉儀和綜合孔徑射電望遠鏡的問世，大大提高了解析度，實現了射電成像。
