Un télescope est un outil important pour l'astronomie qui recueille la lumière et la dirige vers un point unique. Certains le font avec des miroirs courbes, d'autres avec des lentilles courbes, et d'autres encore avec les deux. Les télescopes font paraître les choses éloignées plus grandes, plus lumineuses et plus proches. Galilée a été le premier à utiliser un télescope pour l'astronomie, mais il ne les a pas inventés. Le premier télescope a été inventé aux Pays-Bas en 1608. Certains télescopes, qui ne sont pas principalement utilisés pour l'astronomie, sont des jumelles, des objectifs de caméra ou des lunettes d'observation.

La plupart des grands télescopes pour l'astronomie sont faits pour examiner très attentivement des choses déjà connues. Les télescopes newtoniens en sont un exemple. Certains sont conçus pour rechercher des choses, comme des astéroïdes inconnus. On les appelle parfois "astrographes".

Le mot télescope est généralement utilisé pour la lumière que les yeux humains peuvent voir, mais il existe des télescopes pour les longueurs d'onde que nous ne pouvons pas voir. Les télescopes infrarouges ressemblent aux télescopes normaux, mais doivent être maintenus au froid car toutes les choses chaudes émettent de la lumière infrarouge. Les radiotélescopes sont comme des antennes radio, généralement en forme de grandes paraboles.

Les télescopes à rayons X et gamma ont un problème car les rayons traversent la plupart des métaux et des verres. Pour résoudre ce problème, les miroirs ont la forme d'un tas d'anneaux à l'intérieur les uns des autres, de sorte que les rayons les frappent à un angle faible et sont réfléchis. Ces télescopes sont des télescopes spatiaux car une petite partie de ce rayonnement atteint la Terre. Les autres télescopes spatiaux sont mis en orbite pour que l'atmosphère terrestre n'interfère pas.