1608年，荷蘭的一位眼鏡商漢斯·利伯希偶然發(fā)現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發(fā)，他制造了人類歷史上的第一架望遠鏡。1609年意大利佛羅倫薩人伽利略·伽利雷發(fā)明了40倍雙鏡望遠鏡，這是第一部投入科學應用的實用望遠鏡。

光學天文望遠鏡觀測的光是由恒星發(fā)出的，但這其中許多恒星都早已不存在，我們看到的是幾十億年前發(fā)出的光。光學天文望遠鏡又分為反射式、反射式和折反射式天文望遠鏡。顧名思義，折射式望遠鏡的原理是利用凸透鏡的成像原理，看到的也是實像;反射式望遠鏡的原理是利用平面鏡反射，看到的是虛像;折反式望遠鏡是將二者結合在一起，看到的也是虛像。

常用的雙筒望遠鏡還為減小體積和翻轉倒像的目的，需要增加棱鏡系統(tǒng)，棱鏡系統(tǒng)按形的方式如果式不同可分為別漢棱鏡系統(tǒng)（也就是斯密特-別漢屋脊棱鏡系統(tǒng)）和保羅棱鏡系統(tǒng)（也稱普羅棱鏡系統(tǒng)），兩種系統(tǒng)的原理及應用是相似的。