Teleskop, astronomi için ışığı toplayan ve tek bir noktaya yönlendiren önemli bir araçtır. Bazıları bunu kavisli aynalarla, bazıları kavisli merceklerle ve bazıları da her ikisiyle birden yapar. Teleskoplar uzaktaki cisimlerin daha büyük, daha parlak ve daha yakın görünmesini sağlar. Galileo astronomi için teleskop kullanan ilk kişiydi, ancak teleskopu o icat etmedi. İlk teleskop 1608 yılında Hollanda'da icat edilmiştir. Esas olarak astronomi için kullanılmayan bazı teleskoplar dürbün, kamera lensi veya casus gözlüktür.
Astronomi için kullanılan çoğu büyük teleskop, zaten bilinen şeylere çok dikkatli bir şekilde bakmak için yapılmıştır. Newton teleskopları buna bir örnektir. Birkaçı ise bilinmeyen asteroitler gibi şeyleri aramak için yapılmıştır. Bunlara bazen "astrograf" denir.
Teleskop kelimesi genellikle insan gözünün görebildiği ışık için kullanılır, ancak göremediğimiz dalga boyları için teleskoplar vardır. Kızılötesi teleskoplar normal teleskoplar gibi görünür, ancak tüm sıcak şeyler kızılötesi ışık yaydığı için soğuk tutulmalıdır. Radyo teleskopları radyo antenleri gibidir, genellikle büyük çanaklar şeklindedir.
X-ışını ve Gama ışını teleskoplarının bir sorunu vardır çünkü ışınlar çoğu metal ve camdan geçer. Bu sorunu çözmek için aynalar birbiri içinde bir grup halka gibi şekillendirilir, böylece ışınlar onlara sığ bir açıyla çarpar ve yansıtılır. Bu teleskoplar uzay teleskoplarıdır çünkü bu radyasyonun çok azı Dünya'ya ulaşır. Diğer uzay teleskopları yörüngeye yerleştirilir, böylece Dünya'nın atmosferi müdahale etmez.
