Když člověk uslyší o astronomovi, ihned si k němu představí dalekohled. Tento přístroj však zdaleka nenajdeme jen v rukou hvězdářů, ale je nedílnou součástí výbavy i mnoha dalších profesí.

Dalekohledy se v zásadě dělí na dva druhy – na čočkové (refraktory) a  zrcadlové (reflektory). Základním principem fungování dalekohledu je vedení paprsku přes soustavu čoček a hranol. Čočky slouží k tomu, aby byl obraz dobře zpracovatelný pro oko, nebyl rozmazaný nebo převrácený. Hranol prodlužuje dráhu paprsku, důsledkem čehož se obraz zvětší. Zrcadlo je pak v dalekohledu určeno k tomu, aby se světlo nerozkládalo na spektrální barvy. Bez něho totiž mají pozorované předměty charakteristicky zbarvené okraje.
Nejdůležitější částí dalekohledu je objektiv, který zajistí, aby po průchodu či odrazu světla byly jeho paprsky nasměrovány tak, že se v ohniskové rovině spojí a vytvoří obraz sledovaného objektu.
Další základní součástkou dalekohledu je okulár, který umožňuje oku spatřit obraz vytvořený objektivem. Zvětšuje obraz vytvořený objektivem v ohniskové rovině.
Protože oči každého z nás vidí trochu jinak, patří k vybavení každého slušně se tvářícího dalekohledu nezbytné jemné doladění ostrosti obrazu, které dokáže redukovat i krátkozrakost nebo dalekozrakost. Koukat se do objektivu skrze brýle totiž není dvakrát příjemné.
Speciálním doplňkem některých dalekohledů je zařízení na noční vidění. To
funguje na principu zesilování světla. Do objektivu vstupuje zbytkové světlo, které je pomocí elektro-optického měniče zesíleno a přivedeno do okuláru. K tomu aby se světlo dalo zesílit musí být alespoň trochu vidět, postačí měsíc nebo jen hvězdy.
 

Galileo nebyl první…
V historických pramenech se první zmínky o zvětšovacích sklech objevují již na konci 13. století. Italští renesanční vědci již s čočkami experimentovali, nicméně až Holanďan Hans Lippershey při svých pokusech zjistil, že předměty pozorované dvěma čočkami za sebou, se oku jeví přiblížené. Na tomto principu zkonstruoval jednoduchý dalekohled s tří až čtyřnásobným zvětšením, jehož součástí byla trubice a v ní dvě čočky – jedna vypouklá a druhá vydutá. V roce 1608 si nechal tento vynález patentovat. 
Vynález se šířil Evropou, až o něm uslyšel nikdo jiný než Galileo Galilei. Ten jen o rok později, kdy si Lippershey nechal svůj vynález patentovat, přichází s dalekohledem, který ke schopen předměty zvětšit až dvacetkrát. Galilei však doplatil na to, že slunce pozoroval normalním čirým sklem a nedlouho po sestrojení svého dalekohledu oslepl. To Němec Jan Keppler byl opatrnější a do dalekohledu navrhl sklo tmavé.
Další významný mezník do historie okuláru přináší anglický fyzik Isaac Newton. Při experimentování s trojbokým hranolem (prizmatem) objevil jeho schopnost rozkládat barvy spektra. Uvědomil si, že vady dalekohledů způsobuje sklo špatně rozkládající barvy a tak jednu z čoček nahradil zrcadlem. Dalekohledy na tomto principu fungují dodnes.