光學望遠鏡

光学望远镜是用于收集可见光的一种望远镜，并且经由聚焦光线，可以直接放大影像、进行目视观测或者摄影等等，特别是指用于观察夜空，固定在脚架上的单筒望远镜，也包括手持的双筒镜和其他用途的望远镜。
光是由光子构成，而专业的望远镜会由电子探测器来收集光子。光学望远镜有三种主要的形式：折射望远镜（使用凸透镜折射聚焦）、反射望远镜（以镜片反射光线并聚焦）和使用透镜和反射镜片组合的折反射望远镜（复合式望远镜），如马克苏托夫望远镜和史密特摄星镜。

工作原理

设计图中最基本的元素是收集光线的物镜（透镜（1））、在一段距离外的物体（4）在焦平面上形成一个实像（5）。这个影像可以被记录或经过作用如同放大镜的目镜（2），让眼睛（3）可以看见远处被放大的虚像（6）。
使用两个凸透镜成像的望远镜产生的影像是倒置的，观赏地面景物的望远镜和双筒望远镜使用棱镜（一般为普罗棱镜）或是在物镜和目镜之间再安装一个或更多的透镜将影像转正，这样就能看见正立像。
许多形式的望远镜会使用次镜（副镜）甚至第三个镜片来折叠光路，这些也许是光学设计的整体部分（卡塞格林反射镜和其他类似），但也有望远镜以更简洁的方法和在更方便的位置上安置目镜或探测器使用。在大型望远镜上，这些附加的镜片通常是为了提供更大的视野或是改善影像的品质。

焦长和焦比

焦距决定了望远镜在配上目镜、一定大小的CCD或普通底片后可能观看的视野大小。望远镜的焦比（焦距比或f数，即摄影术语之“光圈”）是焦长和物镜口径（直径）比值。因此当口径（集光力）不变时，焦比低的视野较大。广角望远镜（像是天体照相仪）用来追踪卫星和小行星，或是从事宇宙射线的研究和巡天观测。低焦比望远镜的像差比高焦比的更难以消除。

集光力

一架望远镜的集光力直接与物镜（透镜或镜片）的直径（即口径）有关。要注意圆面积与半径的平方成正比，因此当望远镜的镜片直径增加三倍时，集光力会增加九倍，口径越大收集的光线越多；另外灵敏度高的影像设备（如CCD）能在较少的光量下获得比较好的影像品质。