Aparato cuyo fin es observar los objetos celestes concentrando la luz y ampliando las imágenes recibidas. Aunque en un principio el telescopio solamente servía para realizar observaciones con luz visible, en la actualidad existen telescopios capaces de investigar en cualquier otra región del espectro electromagnético: Rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, luz infrarroja y ondas de radio. Todos ellos excepto los radiotelescopios, que como su nombre indica son los destinados a estudiar las ondas de radio, solamente pueden ser utilizados fuera de la atmósfera terrestre debido a que ésta es opaca a estas radiaciones, razón por la que no han podido ser desarrollados hasta que el nivel tecnológico ha permitido ponerlos en órbita.

Los telescopios más conocidos, y también los más utilizados desde hace siglos, son los telescopios ópticos. Éstos pueden ser de dos tipos dependiendo del sistema óptico empleado, refractores y reflectores. Los telescopios refractores utilizan un sistema formado por dos lentes convexas, las cuales concentran la luz que atraviesa ambas. Son los más antiguos y su invención se ha venido atribuyendo tradicionalmente a Hans Lippershey en 1608, aunque según recientes investigaciones el mérito correspondería en realidad al español Juan Roget, que habría construido el primer telescopio en 1590.

Los telescopios reflectores cuentan con un espejo cóncavo de sección parabólica, que concentra la luz que recibe reflejándola en un espejo secundario que la envía al detector. Inventados por Isaac Newton en 1668 presentan una serie de ventajas sobre los telescopios refractores, razón por la que todos los telescopios de cierta importancia existentes en la actualidad son reflectores, estando reservados los refractores, más simples de diseño y más baratos, para uso de los aficionados.

Hasta hace unos años el afán de los astrónomos por disponer de telescopios más potentes estuvo condicionado por la dificultad técnica de construir espejos de mayor tamaño. En la década de los cincuenta se inauguró el telescopio Hale del observatorio de Monte Palomar, que con sus cinco metros de diámetro significó un hito en la historia de la astronomía, siendo el telescopio de mayor tamaño hasta que, años después, los soviéticos lograron construir el de Zelenchukskaya, con un espejo de seis metros de diámetro. Sin embargo, las dificultades para construir espejos macizos de mayor tamaño forzaron a desarrollar otras tecnologías distintas.

Así, actualmente se cuenta con telescopios con espejos flexibles, a los cuales se les da forma mediante sofisticados programas informáticos. Otro sistema consiste en formar los espejos ensamblándolos como un mosaico a partir de piezas de menor tamaño, tal como ocurre con los telescopios Keck de las islas Hawaii, o el Gran Telescopio de Canarias. Ambos métodos han permitido la construcción de telescopios con espejos de diez u once metros de diámetro, es decir, con una superficie al menos cuatro veces superior a la de los mayores telescopios convencionales, y ya está prevista la construcción del E-ELT, con un espejo segmentado de 42 metros de diámetro.

En Chile existe un complejo de varios telescopios que, merced a las técnicas de la interferometría, funcionarán como un único telescopio de mucho mayor tamaño. Por último, está el telescopio espacial Hubble que, pese a no contar con un espejo de gran tamaño, evita el problema creado por las perturbaciones de la atmósfera terrestre, por lo que su poder de resolución es equivalente al de telescopios mucho mayores situados en la superficie de la Tierra.