天文望遠鏡是一種令人驚奇的儀器，它可以使遠處的目標看起來很近。為了更好地理解天文望遠鏡的工作原理，我們先考慮一下這樣一個問題：為什麼用裸眼看不到遠方的目標呢？例如，為什麼用裸眼看不到50米處的硬幣呢？答案很簡單：因為遠方的目標在視網膜上的呈像沒有占據足夠的位置。如果您有一雙很大的眼睛，可以聚集到更多由遠方目標發出的光並且在您的視網膜上形成明亮的像，那么，您就可以看到這個目標。望遠鏡的兩個光學件可以幫助您將這一假設變為現實：
工作原理,天文望遠鏡的種類,光學性能,
工作原理
物鏡，它可以把遠方目標發出的光會聚到焦點上（在焦點上呈像）；
目鏡，它把物鏡焦點上的像放大，使之在您的視網膜上呈像。這和放大鏡的原理一樣，它把小的物體放大後在您的視網膜上呈像，這樣小的物體看起來就變大了。
天文望遠鏡的主要部件是：主鏡筒、物鏡、目鏡。主鏡筒的作用是：固定物鏡，使之與目鏡保持恰當的距離；阻止灰塵、濕氣和干擾像質的雜光。物鏡的作用是聚光和在焦點處呈像。目鏡的作用是把物鏡焦點處的像放大後在您的視網膜上呈像。
天文望遠鏡的種類
按照光學結構的不同天文望遠鏡可分為許多不同的種類，但比較常用的是兩種：折射式天文望遠鏡（用光學透鏡做物鏡）和反射式天文望遠鏡（用曲面反光鏡做物鏡）。儘管兩者可以達到一樣的效果，但它們的光學結構是完全不同的。
折射式天文望遠鏡：折射式天文望遠鏡通常採用兩片或多片鍍膜透鏡組合而成的消色差物鏡。一般來講，製作大口徑（100mm以上）的組合透鏡是非常困難的，所以常見的折射式天文望遠鏡的口徑都不超過100mm。
反射式天文望遠鏡：反射式天文望遠鏡的物鏡是一曲面反射鏡（主鏡）。在物鏡的光路上放置了一個呈45度傾斜的小平面反光鏡（副鏡）以把物鏡反射的光線轉向鏡筒一側的目鏡。反射式天文望遠鏡相對比較容易做到大的通光口徑。這就意味著反射式天文望遠鏡可以有很強的聚光能力，可以用以觀測昏暗的深空目標，以及用以天文拍照。
折射式天文望遠鏡：折射式天文望遠鏡通常採用兩片或多片鍍膜透鏡組合而成的消色差物鏡。一般來講，製作大口徑（100mm以上）的組合透鏡是非常困難的，所以常見的折射式天文望遠鏡的口徑都不超過100mm。
反射式天文望遠鏡：反射式天文望遠鏡的物鏡是一曲面反射鏡（主鏡）。在物鏡的光路上放置了一個呈45度傾斜的小平面反光鏡（副鏡）以把物鏡反射的光線轉向鏡筒一側的目鏡。反射式天文望遠鏡相對比較容易做到大的通光口徑。這就意味著反射式天文望遠鏡可以有很強的聚光能力，可以用以觀測昏暗的深空目標，以及用以天文拍照。
光學性能
天文觀測者應根據觀測目的的不同來選用不同的天文望遠鏡。一般說來，普及性的天文觀測多屬於綜合性的，要考慮"一鏡多用"。選擇天文望遠鏡時，一定要充分了解它的基本光學性能。評價一架望遠鏡的好壞，首先要看它的光學性能，其次看它的機械性能。天文望遠鏡的光學性能一般用下列指標來衡量：
有效口徑（D）
有效口徑（D）
焦距（F）
相對口徑（NA）
視場（ω）
倍率（M）
分辨本領
貫穿本領
