天文学中不同类型的望远镜，历史最悠久的望远镜非“光学望远镜”莫属。“望远镜”从一开始的问世，它的功能就是为了能够看得更远、更大的图像，当意大利的物理学家“伽利略”，第一次用“望远镜”来观察天空天体时，天文学就与望远镜产生了不解之缘。
光学望远镜
一般人认为望远镜越长、越大秒能够看得更远、更大的图像，但其实这是一个误区，对于天文望远镜的目的，是为了接收更多的光子，而光子的数量决定观测目标的信息，接收的光子越多，了解的信息就越多。
举例说明：
“甚大望远镜”欧洲南方天文台在智利建造的大型光学望远镜，也就是“Very Large Telescope”，简称VLT。
光源所发出的光，通过各种镜片的组合，反射到达了收集光子的传感器（CCD），这个传感器和我们日常生活中的数码相机的传感器一样，
VLT使用了直径8.2米的反射镜面作为主镜，来尽可能更多地接收光子，像这样大的主镜接收到的光子就非常多了。
VLT8.2米的镜子，在制作完成后需要两年多的时间，对其进行恒温冷却及沉降，才能使得表面均匀并且这些镜面需要很强大的支撑系统，望远镜的正常转向工作在使用期间还要克服镜面的热胀冷缩。
通过CCD的长时间曝光，科学家就可以收集到更多的光子，一些研究的基本数据， 通常需要7-8个小时的曝光时间。但并不是建造直径更大的望远镜，就能接收到更多的数据，而是曝光更长的时间就能获得更多的信息数据。
制约光学望远镜最大的一个限制条件就是大气，即使是在海拔2600米以上，空气非常稀薄、干燥，所拍摄的目标也会受到非常严重的大气影响，所以VLT在工作的时候会向天空发射一束激光，其实这束激光就是为了后期修正大气对所拍摄目标数据的影响，修正也是非常有限的，像“哈勃望远镜”这样的太空望远镜，就不会受大气的影响，但是它也会存在一些相对的问题，例如它的经费很高、需要很多维护以及主镜的尺寸还是比较小的。
Cherenkov望远镜
这种望远镜一般用来监测“伽马射线暴”以及高能宇宙射线，来自宇宙的高能射线的轰击大气会产生“Air Shower”（类似暴风雨天里的雷电），雷电的最顶端就是来自宇宙的高能射线，而底部的分支就是轰击所产生飞速移动的粒子，像这种飞速移动的粒子（电子、中微子）它们本身并不会发光，但是当它们的飞行速度大于当下介质下光的速度时，这种粒子在移动的过程中会发光，科学家称之为“Cherenkov Light”。
“Cherenkov望远镜”就是观测高能粒子发出“Cherenkov Light”的设备，但是“Cherenkov Light”极其微弱，非常受到环境以及月光等因素的影响，并且不同于光学望远镜的长时间曝光，“Cherenkov望远镜”需要非常快的曝光速度，一般在10纳秒左右才能捕捉到高能粒子，并且单个“Cherenkov望远镜”并不能对“Air Shower”进行还原，于是科学家就使用多个望远镜，对同一个目标进行照射，再使用立体影像技术对数据进行还原，才能得到效果较好的清晰数据。
像“MAGIC、H.E.S.S、CTA都是属于“Cherenkov”这种类型的望远镜。
光谱望远镜
这种望远镜其实是使用了“欧洲南方天文台VLT”的设备，在接收端换成了一个光谱仪，这个仪器把一束光按不同的波长分割出来，（这个原理和三角棱镜散射出来的色散差不多），通过波长科学家不仅有了光源的数据，还能知道光源间介质的信息（例如中间是否有其它星体？它的介质密度是多少？是否处于离子态？）。光谱望远镜一般都是用来研究星系、星系团、超新星等等。
射电望远镜
这种望远镜的工作原理和电视台的信号接收器原理是一样的，都是接收无线电波信号，由于接收的是无线电波信号，所以这类型的望远镜没有“反射系统”，而是用金属支架构建的，由于接收的信号波长较长，所以受到大气的影响也相对较少，在地面观测相比太空观测有着更加多的优势，这类型的望远镜还拥有一个很大的特点，就是可以探测到很远的外太空，是目前可以探测最远距离的望远镜。
举例说明：
“天眼FAST射电望远镜”
我国自主设计建造的“天眼FAST射电望远镜”，为全球最大的单口径射电望远镜。这台望远镜座落在贵州，于2020年1月11日成功通过国家的验收，现已正式投入使用，这台望远镜不仅口径位列全球第一，而且探测的距离也是全球第一。
“天眼FAST射电望远镜”可以探测到多远？
“射电望远镜阵列”
除了单体的射电望远镜，目前世界上主要采用的是“射电望远镜阵列”，这种望远镜是由多个射电望远镜所组成的阵列，这样的阵列望远镜和“Cherenkov望远镜”有很大的不同。
“射电望远镜阵列”使用的是干涉的原理进行观测，望远镜的数量越多，得到的干涉数据结果也就越清晰，并且阵列望远镜覆盖的面积越大，它的等效镜面尺寸也就越大。
案例：
之前拍摄的黑洞图片，就是联合了世界上多个望远镜组成的阵列，镜面的等效大小和地球体积一样大。