光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的光是由恒星發(fā)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(fā)出的光。光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡又分為反射式、反射式和折反射式天文望遠(yuǎn)鏡。顧名思義，折射式望遠(yuǎn)鏡的原理是利用凸透鏡的成像原理，看到的也是實(shí)像;反射式望遠(yuǎn)鏡的原理是利用平面鏡反射，看到的是虛像;折反式望遠(yuǎn)鏡是將二者結(jié)合在一起，看到的也是虛像。
天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的是電磁波。光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的是可見(jiàn)光，即所謂的看到了星體本身;射電天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的是射電波，射電波屬于無(wú)線電波的一種，無(wú)線電波又是頻率比可見(jiàn)光低的電磁波。但是二者的具體探測(cè)方法也有所區(qū)別。
望遠(yuǎn)鏡是一種利用透鏡或反射鏡以及其他光學(xué)器件觀測(cè)遙遠(yuǎn)物體的光學(xué)儀器。利用通過(guò)透鏡的光線折射或光線被凹鏡反射使之進(jìn)入小孔并會(huì)聚成像，再經(jīng)過(guò)一個(gè)放大目鏡而被看到。又稱(chēng)“千里鏡”。望遠(yuǎn)鏡的第一個(gè)作用是放大遠(yuǎn)處物體的張角，使人眼能看清角距更小的細(xì)節(jié)。望遠(yuǎn)鏡第二個(gè)作用是把物鏡收集到的比瞳孔直徑（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使觀測(cè)者能看到原來(lái)看不到的暗弱物體。
