Basicamente falando, os telescópios são divididos em refratores e refletores. Essas duas palavras se referem aos dois fenômenos ópticos associados ao comportamento da luz ao entrar no tubo do telescópio. Elas significam, respectivamente, que um tipo “desvia” a luz (refração) enquanto que o outro “rebate” a luz (reflexão).
Os refratores, mais conhecidos como lunetas, são formados apenas por um jogo de lentes. Ele é um tubo, mais fino e comprido, com uma ou mais lentes em cada extremidade. Chamamos de objetiva a lente que fica na parte superior do tubo, por onde entra a luz de um objeto distante, e ocular a lente que aumenta a imagem, na parte inferior do tubo, por onde observamos com nossos olhos. A luz então forma uma imagem ampliada do objeto, que pode ser até poucas centenas de vezes maior que o observado a olho nu.
As principais vantagens de um telescópio refrator são: a melhor qualidade da imagem, pois as lentes não ficam expostas às correntes de ar que carregam partículas que prejudicam a observação; a estabilidade à imagem, já que não existem diferenças de densidade e temperatura significativa entre cada lente; maior resistência e mínima ou nenhuma necessidade de manutenção, visto que as lentes estão protegidas de impurezas. Quanto às desvantagens de um refrator, estão: o custo mais elevado que um refletor (para mesmo aumento) e o tamanho dos telescópios, que são grandes, pesados e delicados.
Os refletores têm um espelho curvado, em formato de concha (côncavo), na extremidade inferior do cilindro, constituindo a sua objetiva, por onde ele recebe a luz que entrou na extremidade superior do cilindro. Os telescópios refletores são mais baratos, em geral, e também são os mais usados por astrônomos amadores, no caso os do tipo “newtoniano”. A luz do astro é refletida pelo espelho e focalizada em um ponto próximo à saída do cilindro. Nesse ponto, há um segundo espelho (plano), que reflete a luz para o lado, fazendo-a sair através de uma abertura lateral. Nessa abertura, uma lente ocular aumenta a imagem.
As principais vantagens de um telescópio refletor são: a abertura é muito maior que a de um telescópio refrator de mesmo preço (capta mais quantidade de luz); é mais barato que um refrator (para o mesmo aumento); é mais fácil de transportar. Quanto às desvantagens de um refletor, a principal é a manutenção constante (limpeza do espelho e colimação, que significa alinhar os espelhos e lentes).