首先，我们来看看望远镜的原理和构造。用一个比较长的圆筒在它的一端装上一个透镜，对准要看的星；这透镜叫做物端透镜，简称物镜。在另一端装上一组小透镜，叫做目镜。我们在目镜后面就可以看到要看的星。也可以在目镜的后面装上照相机，星星的像就被记录在底片上了。这种望远镜是利用光线经过透镜时发生折射然后成像的原理做成的，所以叫折射式望远镜；也可以利用光的反射原理做成望远镜，叫做反射式望远镜。
望远镜物镜的直径叫做望远镜的口径。口径越大，望远镜能看到的星就越多。为什么呢?因为我们的眼睛之所以能看到物体，就是由于物体有光线射进我们的眼睛。眼睛接收的光线多，便觉得那个物体亮。眼睛从各个物体接收光线的多少不相同，便觉得它们有的很亮，有的较暗。有的物体虽然也有光线射进我们的眼睛，但由于光线太少，眼睛感觉不到，于是就看不见它。由于这个原因，有许多星便成了我们看不见的星。
望远镜可以接收更多的光线，并把它们折射后全部送到我们的眼睛里，所以用望远镜就能看到许多原来眼睛看不见的星，而且望远镜的口径越大，能接收的光线就越多，能看到的星也就越多。
有了望远镜，许多原来肉眼看不到的星都可以看到了。如前面所说，一台口径为5米的望远镜，能看到的星有21亿颗，是肉眼看到的星的35万倍，所以为了能看到更多的星，人们就尽量把望远镜的口径做得大些。但是，由于技术上的种种原因，望远镜的口径越大，做起来就越难，所以增大口径不是没有止境的。