在現(xiàn)代天文學(xué)中，天文望遠(yuǎn)鏡包括了射電望遠(yuǎn)鏡、紅外望遠(yuǎn)鏡、X射線和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡。天文望遠(yuǎn)鏡的概念又進(jìn)一步地延伸到了引力波、宇宙射線和暗物質(zhì)的領(lǐng)域。日常生活中的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡又稱“千里鏡”。它主要包括業(yè)余天文望遠(yuǎn)鏡、觀劇望遠(yuǎn)鏡和軍用雙筒望遠(yuǎn)鏡。

望遠(yuǎn)鏡廠彗差是拋物面雙光束光學(xué)元件中最顯著的像差，它是由于歪斜于光軸的入射角沒法聚集一點造成 的，這會促使星河看上去像一顆隕星。應(yīng)用彗差調(diào)整鏡組能夠清除彗差。像散是歪斜于光軸的光發(fā)生豎直運動的光波和水準(zhǔn)震動的光波不交匯處于一點的狀況。

天文望遠(yuǎn)鏡探測的是電磁波。光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡探測的是可見光，即所謂的看到了星體本身;射電天文望遠(yuǎn)鏡探測的是射電波，射電波屬于無線電波的一種，無線電波又是頻率比可見光低的電磁波。但是二者的具體探測方法也有所區(qū)別。

光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡觀測的光是由恒星發(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。