光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)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(shí)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。
天文望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)成為人類(lèi)文化最偉大的奇跡之一，它不僅使天文學(xué)發(fā)生了革命而且深刻地影響了其他科學(xué)的發(fā)展乃至整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步改變了人類(lèi)的宇宙觀！為了以紀(jì)念伽利略首次用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天體400周年，聯(lián)合國(guó)把2009年定為國(guó)際天文年。
伽利略憑借望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到了太陽(yáng)黑子、月球環(huán)形山、木星的衛(wèi)星（伽利略衛(wèi)星）、金星的盈虧等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象有力地支持了哥白尼的日心說(shuō)。伽利略的望遠(yuǎn)鏡利用光的折射原理制成，所以叫做折射鏡。
