光學天文望遠鏡觀測的光是由恒星發出的，但這其中許多恒星都早已不存在，我們看到的是幾十億年前發出的光。光學天文望遠鏡又分為反射式、反射式和折反射式天文望遠鏡。顧名思義，折射式望遠鏡的原理是利用凸透鏡的成像原理，看到的也是實像;反射式望遠鏡的原理是利用平面鏡反射，看到的是虛像;折反式望遠鏡是將二者結合在一起，看到的也是虛像。

望遠鏡也被做為曝出高效率的核心指標值。焦比越小，焦平面上企業總面積接受到的光量子就越大；相反則越低。換句話說焦比越小的浴室鏡子曝出高效率越高。

天文望遠鏡是觀測天體、捕捉天體信息的主要工具。從1609年伽利略制作第一臺望遠鏡開始，望遠鏡就開始不斷發展，從光學波段到全波段，從地面到空間，望遠鏡觀測能力越來越強，可捕捉的天體信息也越來越多。目前，人類在電磁波段、中微子、引力波、宇宙射線等方面均有望遠鏡。

1948年，美的望遠鏡峻工，其5.08米的口徑足夠觀察剖析漫長星體的間距和視向速率。 1931年，法國光學家哈里斯做成哈里斯式望遠鏡，1941年原蘇聯天文學家馬可蘇托夫做成馬可蘇托夫-卡塞格林式折回鏡，豐富多彩了望遠鏡的類型。