按观测波段分类：射电望远镜、红外望远镜、光学望远镜（可见光望远镜）、紫外望远镜、X射线望远镜和γ射线望远镜。下面我们主要介绍一下常见的光学望远镜和射电望远镜。光学天文望远镜主要观测可见光波段，具体说就是波长在380nm（纳米）-750nm的光，也就是我们肉眼可见的赤橙黄绿青蓝紫。其实我们生活的环境中存在着各种波段的光，只是有些我们肉眼不可见罢了。光学望远镜按光路设计又可分：折射式望远镜（伽利略式、开普勒式）、反射式望远镜（牛顿式、卡塞格林式）和折反射式望远镜（施密特-卡塞格林、马克苏托夫-卡塞格林）。
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。
天文望远镜发展趋势国际间的合作加强：尤其是以美国国家宇航局和欧洲宇航局及南方天文台为首的国际间合作越来越多。许多重大项目都需要国际间的携手合作，探测精度越来越高。由于光电器件的飞速发展，系统探测的灵敏度、信噪比等综合性能得到了极大的提高。
