Un telescopio è uno strumento importante per l'astronomia che raccoglie la luce e la dirige verso un unico punto. Alcuni lo fanno con specchi curvi, altri con lenti curve, altri ancora con entrambi. I telescopi fanno sembrare le cose lontane più grandi, più luminose e più vicine. Galileo è stato il primo ad usare un telescopio per l'astronomia, ma non li ha inventati lui. Il primo telescopio fu inventato nei Paesi Bassi nel 1608. Alcuni telescopi, non utilizzati principalmente per l'astronomia, sono binocoli, lenti per macchine fotografiche o cannocchiali.

La maggior parte dei grandi telescopi per l'astronomia sono fatti per guardare molto attentamente le cose già note. I telescopi newtoniani ne sono un esempio. Alcuni sono fatti per cercare cose, come gli asteroidi sconosciuti. A volte sono chiamati "astrografi".

La parola telescopio è di solito usata per la luce che gli occhi umani possono vedere, ma ci sono telescopi per le lunghezze d'onda che non possiamo vedere. I telescopi a infrarossi sembrano normali telescopi, ma devono essere tenuti freddi perché tutte le cose calde emettono luce infrarossa. I radiotelescopi sono come le antenne radio, di solito a forma di grandi parabole.

I telescopi a raggi X e a raggi gamma hanno un problema perché i raggi passano attraverso la maggior parte dei metalli e degli occhiali. Per risolvere questo problema, gli specchi hanno la forma di un grappolo di anelli dentro l'altro, in modo che i raggi li colpiscano con un angolo poco profondo e vengano riflessi. Questi telescopi sono telescopi spaziali perché poca di questa radiazione raggiunge la Terra. Altri telescopi spaziali sono messi in orbita in modo che l'atmosfera terrestre non interferisca.