I telescopi sono usati per raccogliere e analizzare la radiazione rilasciata da oggetti distanti. Sono in grado di operare a frequenze variabili dello spettro elettromagnetico, tra cui onde radio, raggi gamma, microonde, raggi infrarossi, raggi ultravioletti e raggi X.
La funzione principale dei telescopi è la raccolta della luce. Possono visualizzare dettagli precisi e registrare panorami utilizzando le telecamere. I telescopi più grandi possono raccogliere più luce e quindi possono vedere oggetti più lontani. Possono identificare le cose a una distanza maggiore e ampliare la distesa dell'universo osservabile.
I telescopi ottici sono composti da lenti e specchi che ingrandiscono le cose lontane o migliorano la luminosità degli oggetti indistinti. I radiotelescopi identificano il rumore in base alle lunghezze d'onda radio nello spazio. Possono formare un'immagine dell'oggetto che ascoltano in base al suono che ricevono da quell'oggetto.
I ricercatori usano telescopi a raggi X per acquisire informazioni sul sole, sulle stelle e sulle supernove. I telescopi a raggi gamma sono utilizzati per verificare vari fenomeni, come i buchi neri e le pulsar. I telescopi riflettori forniscono immagini incredibilmente dettagliate di oggetti distanti nell'universo, incluse galassie lontane, nebulose e stelle morenti.
I telescopi hanno una risoluzione limitata a causa di disturbi e irregolarità nell'aria. La loro risoluzione non può aumentare oltre il limite anche se la dimensione dell'apertura di raccolta della luce è maggiore. Molti astronomi usano telescopi in cima alle montagne, perché i telescopi possono generare una risoluzione migliore a causa dell'atmosfera più sottile.