กล้องโทรทรรศน์ประเภทหักเหแสงใช้หลักการของ การหักเหของแสงผ่านเลนส์นูน 2 ชุด คือ เลนส์ใกล้ วัตถุและเลนส์ใกล้ตาซึ่งจะทำให้ภาพของวัตถุที่เกิด จากเลนส์ทั้ง 2 ชุด มีขนาดขยายขึ้น  ดังนั้น กล้องโทรทรรศน์จึงช่วยให้มองเห็นวัตถุที่ อยู่ไกลให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและช่วยให้เห็นรายละเอียด ของวัตถุมากขึ้นกว่าการสังเกตด้วยตาเปล่า