Telescoapele astronomice folosesc o varietate de optică complexă, precum lentile, oglinzi, prisme, filtre și interferometrie. Aceste componente sunt proiectate în mod specific pentru a colecta și a focaliza lumina și pentru a obține imagini clare și detaliate ale obiectelor astronomice. Lentilele sunt utilizate pentru telescoapele refractivo, iar oglinzile sunt utilizate pentru telescoapele reflectivo. În plus, interferometria este folosită pentru a combina semnalele din mai multe telescoape pentru a forma o imagine mai precisă.