Telescopul funcționează prin colectarea și focalizarea luminii provenite de la obiectele cerești. Acest lucru se realizează prin intermediul unui sistem de oglinzi sau lentile, care formează o imagine reală sau virtuală a obiectului observat. Această imagine poate fi vizualizată prin intermediul unui ocular sau poate fi înregistrată pe un senzor fotoelectric pentru analiză ulterioară.