望遠鏡前面直徑大、焦距長的凸透鏡叫物鏡；後面壹塊透鏡直徑小，焦距短的叫目鏡。物鏡把來自遠處景物的光線，在它的後面匯聚成倒立的縮小了的實像，相當於把遠處景物壹下子移近到成像的地方。而這景物的倒像又恰好落在目鏡的前焦點處，這樣對著目鏡望去，就好像拿放大鏡看東西壹樣，可以看到壹個放大了許多倍的虛像。 那樣，很遠很遠的景物，在望遠鏡裏看來就仿佛近在眼前壹樣。 望遠鏡同其他光學儀器壹樣，經過壹段漫長的發展歷史，各種結構形式的望遠鏡相繼問世。根據光學原理，可歸納為折射式和反射式兩大類。折射式望遠鏡，常見的有棱鏡雙筒望遠鏡，因它鏡筒短、視野大，攜帶方便，常用於軍事和野外考察；反射式望遠鏡是由凹面鏡作物鏡，凸透鏡做目鏡，用於天文臺觀察天體。
第壹個申請望遠鏡專利的人
第壹個獲得望遠鏡專利的人是荷蘭光學儀器商漢斯·利珀希，他在 1608年申請到了該項專利。 意大利科學家伽利略根據利珀希的望遠鏡，在1609 年自己制作了壹個。他在設計上加以改進，很快就用它來研究行星和恒星。