天文學家使用的望遠鏡不僅只是觀測眼睛所能見到的可見光，還能以無線電波、紅外線、紫外線、X射線與Gamma射線等所有波長的光(電磁波)來觀測天體。它們的不同之處在於波長(相鄰兩波峰之間的長度)；無線電波的波長最長，再來是紅外線、可見光、紫外線、X射線與Gamma射線。因為電磁波具有波長愈短能量愈高的性質，所以我們可以說：無線電波是能量低之天體及現象所輻射出來的，而能量高的天體及現象所輻射出來的是則是Gamma射線。因為各式各樣的原因，天體會輻射出電磁波，以熱輻射來思考的話，從零下270度C的極低溫物體主要會輻射出無線電波，在該溫度以上到2000度C左右則主要輻射出紅外線，2000度C~10000度C左右主要放出可見光，從數萬度~數十萬度主要是紫外線，100萬度C~10億度C主要是X射線，10億度C以上主要輻射出Gamma射線。換句話說即使是相同天體也會因為是以何種波長的電磁波來觀測而會看到不同能量(溫度等)現象。
而地面望遠鏡所能觀測到的電磁波極為有限，因為來自太空的電磁波大部分都會被地球大氣所吸收而無法抵達地面。抵達地面的除了可見光的所有範圍之外，還有紅外線、紫外線與無線電波的一小部分。因此就必須利用搭載於衛星的望遠鏡和觀測裝置在太空中進行觀測了。
可見光方面太空中有1990年發射的哈伯望遠鏡（口直徑2.4公尺;也觀測一部分的紫外線和紅外線)，觀測紅外線的太空望遠最近發射的有JAXA的AKARI與ESA的Hershel；觀測X射線最新的有JAXA的Suzaku等。
近年來地面望遠鏡使用『自適應光學』(adaptive optics)的技術而能夠將大氣擾動予以抵銷，該手法首先在所欲觀測之天體的旁邊必須要有明亮的導星(guide star)。使用來自該導星的光測出該瞬間移動的大氣晃動，然後變化鏡面形狀以抵銷光線擾動。如此即可修正來自目標天體的光恢復成未被擾動的光而可得到顯明銳利的圖像。如果目標天體附近沒有明亮的導星，可以自地面發射雷射光束在高度90~100公里之處(稱為鈉層，鈉密度高的場所)製造出人造星點，以此為導星也能發揮『自適應光學』的技術。這也使得有些地面望遠鏡的解析力大幅提升而超越哈伯望遠鏡了。
當今世界上的地面望遠鏡以單一鏡面而言較大的有美國亞歷桑納州的大雙筒望遠鏡為8.4公尺口徑反射鏡、日本"速霸陸望遠鏡"(又稱為昴星團望遠鏡)口徑為8.3公尺凹面鏡。製造巨大單一鏡面十分困難成本也很高，因此今後由大量小鏡片組合而成的"複合鏡"會成為主流。複合鏡方面最大的為"大加納利望遠鏡"口徑為10.4公尺，2014年開始建造的TMT(國際合作建造)也是複合鏡口徑，達到30公尺。
觀測的電磁波波長愈長愈容易將反射鏡做大，因此在觀測比可見光更長之無線電波望遠鏡方面早已存在超大型高達305公尺直徑的了。
全球太空觀測衛星統計
http://markov1856.pixnet.net/blog/post/2211586
全天觀側下的銀河系
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日出號
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單一鏡面達到8.4公尺的大雙筒望遠，是世界最大的單一鏡面反射鏡。
單一鏡面達到8.3公尺的速霸陸望遠鏡(昴星團望遠鏡)
速霸路望遠鏡(昴星團望遠鏡)發出雷射光束製造出人造星點發揮『自適應光學』的技術
複合鏡方面最大的為"大加納利望遠鏡"口徑為10.4公尺
下圖是世界各國的光學望遠鏡，亞洲國家最大的可見光望遠鏡是直徑8.3公尺 1999年啟用的日本速霸陸望遠鏡，支那長4.9公尺寬3.6公尺呈六邊形的LAMOST次之，LAMOST在2009年啟用；速霸陸望遠鏡由巨大單一鏡面構成，製造上困難許多、成本也很高，LAMOST則是由大量小鏡片組合而成的複合鏡，是功能較差但製造容易的便宜貨。
電磁波波長越長越容易把反射鏡做大，所以五十年前就已出現305公尺直徑的Arecibo 電波望遠鏡。
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