Comme chacun le sait, les deux matériels les plus utilisés en astronomie visuelle sont les lunettes et les télescopes, le but étant de collecter un maximum de lumière, c'est-à-dire un maximum d'informations, que l'on peut ensuite traiter. Les lunettes reposent sur le principe de réfraction (i.e.: en quelque sorte de "déviation") des rayons lumineux collectés, lorsqu'ils traversent un certain nombre de lentilles. Au contraire, les télescopes utilisent la réflexion de cette même lumière par des miroirs. Il est rapidement apparu nécessaire d'augmenter le diamètre des instruments que l'on utilisait. L'avantage des télescopes sur les lunettes réside essentiellement dans le fait que tailler des lentilles pour une lunette d'un diamètre supérieur à une cinquantaine de centimètres est non seulement difficilement réalisable, mais aussi extrêmement coûteux... Par ailleurs, à focales égales, un télescope, du fait de l'utilisation de miroirs, est beaucoup moins encombrant. Enfin, les télescopes sont insensibles aux problèmes d'aberrations chromatiques en particulier.

        Si l'on ne considère désormais que les télescopes, on constate qu'il existe de multiples configurations optiques :

    1. Télescope de Newton
 
 

      La configuration du télescope de Newton a donc été, comme son nom l'indique, découverte par... ...Isaac Newton, qui, le premier, a eu l'idée d'utiliser des miroirs pour collecter l'obscure clarté, qui tombe des étoiles". Il s'agit de la configuration la plus simple et, par conséquent, de la plus utilisée encore à l'heure actuelle, aussi bien par les professionnels que par les amateurs. Un simple miroir parabolique renvoie la lumière collectée vers un miroir secondaire plan, chargé de désaxer le faisceau, afin qu'il puisse être exploité sans générer une trop forte obstruction. Insensible aux aberrations chromatiques, il souffre néanmoins de défaut de coma (image en forme de comète) pour les rayons non paraxiaux, ce qui est surtout gênant pour la photographie à grand champ. Il existe aussi des Newton hyperboliques, dotés de miroirs principaux hyperboliques et de miroirs secondaires elliptiques. Les télescopes de Newton sont également les plus utilisés par les amateurs, du fait de leur grande facilité de réglages et de leur faible coût. Les diamètres les plus courants varient de 115mm pour les premiers télescopes amateurs, à 8.20m pour les 4 télescopes du Very Large Telescope au Chili.

2. Télescope de Cassegrain
 
 

        Dans cette configuration, le miroir principal est toujours parabolique, mais le miroir secondaire devient convexe. De ce fait, les rayons collectés sont renvoyés directement sur l'axe optique et il est donc nécessaire de percer le miroir principal en son centre. L'avantage essentiel de cette formule optique est sa très grande compacité, qui permet des focales importantes dans un encombrement réduit. Comme le télescope de Newton, le télescope de Cassegrain est très bon sur l'axe, mais souffre de coma, dès que l'on s'en écarte trop.

3. Télescope de Schmidt
 
 

        Pour corriger les défauts de coma, on intercale une lentille dite lentille de Schmidt à l'entrée du télescope. Cette lentille, de forme assez complexe, agit ainsi sur le front d'onde incident. Le diamètre de la lame est plus petit que celui du miroir pour assurer un éclairage uniforme sur tout le champ. Cette configuration est très utilisée  notamment par les amateurs en combinaison avec la formule Cassegrain, ce qui permet des instruments de grande compacité.

        Voilà pour les principales configurations optiques utilisées dans les télescopes de manière générale. Cette liste est loin d'être exhaustive, dans la mesure où il en existe une multitude d'autres, plus ou moins exotiques...