在现代天文学中，天文望远镜包括了射电望远镜、红外望远镜、X射线和伽马射线望远镜。天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波、宇宙射线和暗物质的领域。日常生活中的光学望远镜又称“千里镜”。它主要包括业余天文望远镜、观剧望远镜和军用双筒望远镜。
天文望远镜是天文学家观测天体的重要工具，可以毫不夸张地说，没有天文望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着天文望远镜各方面性能的提高和改进，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。
天文望远镜发展趋势太空化：地球上，光学望远镜会受到大气污染的影响，射电望远镜会受到寻呼机、手机等电磁波发射台站的干扰。因此科学家把越来越多的天文望远镜送上了太空。九十年代哈勃望远镜的发射标志着望远镜太空化时代的到来。现在科学家们的想法是在月球上建造天文望远镜。
在折射天文望远镜发展的同时，人们已经有了用反射镜面代替透镜的想法，并开始制造反射天文望远镜。但球面镜像质太差，非球面镜又没有很好的方法加工，一直没能成功。直到1668年牛顿制成了diyi架反射望远镜，物镜口径2.5cm，焦距16cm，放大率31倍。
