Τηλεσκόπιο λέγεται το οπτικό όργανο εκείνο δια του οποίου αυξάνεται το φαινόμενο μέγεθος αντικειμένων που βρίσκονται μακριά. Συγκεκριμένα είναι μία οπτική διάταξη για τη συλλογή και εστίαση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, μέσω της οποίας επιχειρείται η παρατήρηση μακρινών αντικειμένων και κυρίως ουράνιων σωμάτων. Το τηλεσκόπιο αποτελεί το κύριο αστρονομικό όργανο.

Σε κάθε τηλεσκόπιο διακρίνεται το συγκλίνον αντικειμενικό σύστημα, (που μπορεί να είναι απλούς ή σύνθετος φακός ή κοίλο κάτοπτρο), δια του οποίου σχηματίζεται πραγματική εικόνα των έναντι παρατηρούμενων σωμάτων και το προσοφθάλμιο σύστημα (συγκλίνον ή αποκλίνον) το οποίο σχηματίζει το φανταστικό είδωλο της πραγματικής εικόνας.
Εστιακή απόσταση τηλεσκοπίου ονομάζεται η απόσταση της εστίας από το φακό του τηλεσκοπίου.

Μεγέθυνση τηλεσκοπίου ονομάζεται η δυνατότητα που έχει ένα τηλεσκόπιο να παρουσιάζει ένα παρατηρούμενο αντικείμενο μεγαλύτερο απ΄ όσο φαίνεται αυτό με γυμνό μάτι. Την μεγέθυνση ενός τηλεσκοπίου την υπολογίζουμε διαιρώντας την εστιακή απόσταση του αντικειμενικού φακού ή κατόπτρου διά αυτής του προσοφθάλμιου φακού. Το όριο ωφέλιμης μεγέθυνσης ενός τηλεσκοπίου εξαρτάται από τη διάμετρο του αντικειμενικού φακού: το όριο είναι σχεδόν το διπλάσιο της διαμέτρου σε χιλιοστά. Για παράδειγμα: Τηλεσκόπιο που φέρει αντικειμενικό φακό διαμέτρου 100 χιλιοστών έχει όριο ωφέλιμης μεγέθυνσης περίπου 200. Η μεγέθυνση τηλεσκοπίου διακρίνεται σε γραμμική και σε επιφανειακή.

Γραμμική μεγέθυνση ονομάζεται ο αριθμός που φανερώνει πόσες φορές η φαινόμενη διάμετρος του αντικειμένου καθίσταται μεγαλύτερη.
Επιφανειακή μεγέθυνση ονομάζεται ο αριθμός που φανερώνει πόσες φορές η φαινόμενη επιφάνεια του αντικειμένου καθίσταται μεγαλύτερη.

* Η επιφανειακή μεγέθυνση ισούται προς το τετράγωνο της γραμμικής, π.χ. αν ένα προσοφθάλμιο μεγεθύνει γραμμικά 10 φορές, η επιφανειακή μεγέθυνση είναι 100πλάσια.

Οπτικό πεδίο τηλεσκοπίου ονομάζεται το τμήμα εκείνο του ουράνιου θόλου που γίνεται ορατό από το τηλεσκόπιο. Το οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου είναι αντιστρόφως ανάλογο της μεγέθυνσης αυτού. Δηλαδή αν διπλασιασθεί η μεγέθυνση, το οπτικό πεδίο περιορίζεται στο μισό. Πρακτικά το μέγεθος του οπτικού πεδίου βρίσκεται αν διαιρεθεί ο αριθμός των 30 μοιρών δια της μεγέθυνσης. Έτσι αν η μεγέθυνση ανέρχεται σε 30 το οπτικό πεδίο περιορίζεται σε μιά μοίρα. Συνεπώς τότε μπορεί να συμπεριλάβει για παράδειγμα το δίσκο της Σελήνης που έχει διάμετρο μισή μοίρα. Αν όμως η μεγέθυνση ισούται προ 100 τότε το οπτικό πεδίο περιορίζεται σε 30:100 = 0,3 της μοίρας, δηλαδή σε 18 πρώτα λέπτά τόξου. Συνεπώς στη δεύτερη αυτή περίπτωση δεν θα μπορεί να συμπεριληφθεί μέσα στο οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου ολόκληρος ο δίσκος της Σελήνης αλλά ένα μέρος, λίγο μεγαλύτερο του μισού, του δίσκου της.

Διαχωριστική δύναμη τηλεσκοπίου ή διακριτική ισχύς τηλεσκοπίου ονομάζεται η ικανότητα ενός τηλεσκοπίου να διαχωρίζει δύο αστέρες που βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Η διαχωριστική αυτή ικανότητα εξαρτάται από την διάμετρο του αντικειμενικού φακού. Πρακτικά η διαχωριστική δύναμη βρίσκεται αν διαιρεθεί ο αριθμός 14 δια της διαμέτρου του αντικειμενικού φακού εκπεφρασμένο σε εκατοστά του μέτρου. Έτσι αν για παράδειγμα η διάμετρος του τηλεσκοπίου είναι 0,14 (εκατοστόμετρα) τότε η διαχωριστική δύναμή του είναι 14:14 = 1 Το πηλίκο 1 φανερώνει δευτερόλεπτα τόξου. Έτσι αστέρες που βρίσκονται σε μεταξύ τους απόσταση 1 δεύτερο της μοίρας διαχωρίζονται από το συγκεκριμένο τηλεσκόπιο (των 0,14 εκατοστομέτρων διάμετρο).