折射望远镜利用透镜作为物镜，将远处物体的光线会聚成像。最常见的是开普勒望远镜，它由两个凸透镜（物镜和目镜）组成。
成像过程：远处的平行光经过物镜后在焦点附近成一个倒立、缩小的实像；该实像落在目镜的一倍焦距以内，经过目镜放大后成一个正立、放大的虚像。最终观察者看到的是相对于原物倒立的虚像。