Teleskoplar, uzaktaki nesneler tarafından yayılan radyasyonu toplamak ve analiz etmek için kullanılır. Radyo dalgaları, gama ışınları, mikrodalga, kızılötesi, ultraviyole ve X ışınları gibi elektromanyetik spektrumun değişik frekanslarında çalışabilirler.
Teleskopların ana işlevi ışık toplamaktır. Kameraları kullanarak ince ayrıntıları görüntüleyebilir ve manzaraları kaydedebilirler. Daha büyük teleskoplar daha fazla ışık toplayabilir ve bu nedenle daha uzaktaki nesneleri görebilir. Olayları daha uzak mesafeden tanımlayabilirler ve gözlemlenebilir evrenin genişliğini genişletebilirler.
Optik teleskoplar, uzaktaki şeyleri genişleten veya belirsiz nesnelerin parlaklığını artıran merceklerden ve aynalardan oluşur. Radyo teleskopları, uzaydaki radyo dalga boylarına dayanarak gürültüyü tanımlar. Dinledikleri nesnenin bir görüntüsünü, o nesneden topladıkları sese göre oluşturabilirler.
Araştırmacılar güneş, yıldızlar ve süpernovalar hakkında bilgi edinmek için X-ışını teleskoplarını kullanır. Gama ışını teleskopları, kara delikler ve pulsarlar gibi çeşitli olayları doğrulamak için kullanılır. Yansıtıcı teleskoplar, uzak galaksiler, bulutsular ve ölmekte olan yıldızlar dahil, evrendeki uzak nesnelerin inanılmaz derecede ayrıntılı görüntülerini sağlar.
Teleskoplar havadaki düzensizlikler ve düzensizlikler nedeniyle sınırlı bir çözünürlüğe sahiptir. Işık toplama açıklığının boyutu daha büyük yapılsa bile çözünürlükleri sınırın ötesine geçemez. Birçok gökbilimci dağların tepesindeki teleskopları kullanır, çünkü teleskoplar daha ince bir atmosfer nedeniyle daha iyi bir çözünürlük üretebilir.