Головна причина того, що телескоп перевертає зображення, полягає в конструктивних особливостях його основних елементів – лінз. При перетворенні світлових променів виходить перевернута картинка, тому що лінза, що збирає, робить із двох паралельних променів два промені, що схрещуються.
Телескоп-рефрактор містить два основні вузли: лінзовий об’єктив і окуляр. Об’єктив створює дійсне зменшене зворотне зображення нескінченно віддаленого предмета у фокальній площині. Це зображення розглядається в окуляр як у лупу.
Сонце – це єдиний астрономічний об’єкт, який можна спостерігати вдень. У телескоп можна побачити і планети нашої Сонячної системи.
Збільшене зображення досліджуваного об’єкта спостерігається оком або фотографується. Основні параметри, які визначають характеристики телескопа (оптичну роздільну здатність і оптичну проникність) – діаметр (апертура) і фокусна відстань об’єктива, а також фокусна відстань і поле зору окуляра.