天文望遠鏡的工作原理是物鏡（凸透鏡）聚光成像，經過目鏡（凸透鏡）放大。由物鏡聚光，然後經過目鏡放大，物鏡目鏡都是都是雙分離結構，以便使成像質量有所提高。增大單位面積上的光強，從而使得人們可以發現更闇弱的天體和更多的細節。射入你眼睛的就是幾乎平行光，而你看到的是被目鏡放大了的虛像。是把遠物很小的張角按一定倍率放大，使之在像空間具有較大的張角，使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。它是一種透過物鏡和目鏡使入射的平行光束仍保持平行射出的光學系統。一般分三種：一、折射望遠鏡，是用透鏡作物鏡的望遠鏡。分為兩種型別：由凹透鏡作目鏡的稱伽利略望遠鏡；由凸透鏡作目鏡的稱開普勒望遠鏡。因單透鏡物鏡色差和球差都相當嚴重，現代的折射望遠鏡常用兩塊或兩塊以上的透鏡組作物鏡。二、反射望遠鏡，是用凹面反射鏡作物鏡的望遠鏡。可分為牛頓望遠鏡、卡塞格林望遠鏡等幾種型別。反射望遠鏡的主要優點是不存在色差，當物鏡採用拋物面時，還可消去球差。但為了減小其它像差的影響，可用視場較小。對製造反射鏡的材料只要求膨脹係數較小、應力小和便於磨製。三、折反射望遠鏡，是在球面反射鏡的基礎上，再加入用於校正像差的折射元件，可以避免困難的大型非球面加工，又能獲得良好的像質量。比較著名的有施密特望遠鏡它在球面反射鏡的球心位置處放置一施密特校正板。它是一個面是平面，另一個面是輕度變形的非球面，使光束的中心部分略有會聚，而外圍部分略有發散，正好矯正球差和彗差。