Per le loro osservazioni gli astronomi si servono di telescopi molto avanzati. Il telescopio è uno strumento dotato di lenti che raccoglie la luce proveniente da oggetti lontani e la concentra in un punto, ingrandendola. I grandi telescopi, quelli degli osservatori astronomici, sono collocati quasi sempre in posti isolati, possibilmente a quote elevate, per limitare al massimo l’inquinamento luminoso delle città e le turbolenze atmosferiche.
I telescopi possono essere di due tipi: rifrattore e riflettore. Il primo è un tubo, le cui estremità sono dotate di due lenti che sfruttano la rifrazione della luce. Il secondo è una sorta di grande specchio che raccoglie la luce emessa dai corpi celesti; in Italia, uno dei più grandi telescopi di questo tipo è quello dell’osservatorio astrofisico dell’Università di Padova, sull’Altopiano di Asiago. Esistono inoltre telescopi spaziali, come l’Hubble Space Telescope, che orbita intorno alla Terra inviandoci immagini di regioni dello Spazio anche molto lontane.
Infine, esistono i radiotelescopi, che rilevano le onde radio e sono utilizzati soprattutto per l’osservazione delle stelle, dal momento che le stelle non emettono soltanto radiazioni luminose ma anche onde radio. Il più grande di questi si trova ad Arecibo, nell’isola statunitense di Porto Rico.