我们单凭肉眼观察，就可以获得不少有关月球、恒星、行星和彗星的知识；利用天文望远镜能更仔细地观察这些星体，从而获得更丰富更全面的知识。天文望远镜汇聚光线的能力远胜过人的眼睛，能得到更大、更亮和更清晰的影像。天文学家使用的望远镜主要有两种，一种天文望远镜使用反射镜汇集光线，聚焦成清晰的影像。这种能反射光线的望远镜就叫反射望远镜。现今世界上最大的天文望远镜都是反射望远镜。另一种天文望远镜使用镜片汇集光线和聚焦。这种望远镜因镜片能折射光线而称为折射望远镜。
哈勃太空望远镜
以著名天文学家哈勃命名的 “哈勃”号太空望远镜，是迄今发射上天直径最大的望远镜。它总长 12.8米，镜筒直径4.28米，主镜直径2.4米(连外壳孔径为3米)，全重11.5吨，是一座完整的“太空天文台”。哈勃太空望远镜可以独立完成许多天文研究工作。比如研究和确定宇宙的大小和起源；分析河外星系，确定行星部、星系间的距离；对行星、黑洞、类星体和太阳系进行研究，并画出宇宙图和太阳系内各行星的气象图等。