光学天文望远镜观测的光是由恒星发出的，但这其中许多恒星都早已不存在，我们看到的是几十亿年前发出的光。光学天文望远镜又分为反射式、反射式和折反射式天文望远镜。顾名思义，折射式望远镜的原理是利用凸透镜的成像原理，看到的也是实像;反射式望远镜的原理是利用平面镜反射，看到的是虚像;折反式望远镜是将二者结合在一起，看到的也是虚像。
天文望远镜已经成为人类文化最伟大的奇迹之一，它不仅使天文学发生了革命而且深刻地影响了其他科学的发展乃至整个人类社会的进步改变了人类的宇宙观！为了以纪念伽利略首次用天文望远镜观测天体400周年，联合国把2009年定为国际天文年。
伽利略凭借望远镜观测到了太阳黑子、月球环形山、木星的卫星（伽利略卫星）、金星的盈亏等现象，这些现象有力地支持了哥白尼的日心说。伽利略的望远镜利用光的折射原理制成，所以叫做折射镜。
