천체망원경은 크게 굴절망원경과 반사망원경, 그리고 반사-굴절식 망원경으로 분류된다. 굴절망원경은 대물부에 볼록렌즈가 사용되며 반사망원경은 렌즈 대신 오목 포물면 거울을 사용된다. 한편 반사-굴절식 망원경은 굴절망원경과 반사망원경의 장점만을 취해 고안된 망원경으로서 독특한 형태를 하고 있다.

반사망원경

    반사망원경은 렌즈 대신 오목 포물면경을 사용한다. 따라서 빛이 유리속을 통과하지 않으므로 색수차가 없다는 잇점이 있으며 렌즈보다 거울면의 연마가 상대적으로 쉽기 때문에 대구경 제작이 가능하다.
반면에 반사면 코팅이 대부분 영구적이지 못하여 여러 번 재코팅을 해야 한다는 불편함이 있으며, 굴절망원경에 비해 광축이 자주 흐트러지고, 망원경이 외부에 개방되어 공기 유동의 영향을 받는 등 굴절망원경보다 상이 불안정하고 해상력이 떨어진다는 단점이 있다. 흔히 대구경이라는 잇점을 살려서 희미한 성운, 은하 등의 저배율 관측에 유리하게 사용된다.
    기본적인 반사망원경에는 1663년 Isaac Newton이 고안한 뉴튼식, 1672년 Cassegrain이 고안한 카세그레인식 등이 있으며, 이 밖에 많은 방식이 있다. 특히 카세그레인식은 2차경에 볼록면경을 사용함으로써 경통 길이에 비해 초점거리를 대폭 늘릴 수 있다는 특징이 있다.

   (1) 뉴튼식 반사망원경

    뉴튼식 반사망원경은 1688년 뉴튼에 의해 발명되었으며, 가장 많이 쓰이는 형식으로 구조는 오목 거울인 주경과, 평면거울인 사경으로 구성되어 있고, 주경은 빛을 모으는 역할을 하며, 사경은 주경에서 반사되어 모아진 빛을 90도로 꺾어서 접안부로 보내는 역할을 한다.

   (2) 카세그레인식 반사망원경

    카세그레인식 반사망원경은 1672년 프랑스의 카세그레인에 의해 발명한 형식으로 주경의 가운데에 구멍을 뚫고 쌍곡면 부경을 사용한다. 주경의 중앙에 구멍을 내야 하므로 6인치 이하의 적은 주경으로는 제작이 어렵고, 쌍곡면 부경 제작이 어려워 대부분 8인치 이상의 대구경 망원경에 주로 사용되는 형식이다.

   (3) 뉴튼-카세그레인식 반사망원경

    뉴튼형식과 카세그레인형식을 혼합한 망원경으로 필요에 따라 두 방식을 번갈아 사용할 수 있다.

   (4) 그레고리식 반사망원경

    그레고리식 반사망원경은 1663년 스코틀랜드의 그레고리가 발명한 형식으로 카세그레인식과 같이 주경에 구멍을 뚫고, 2차경에 오목거울의 부경을 사용하였고 상은 정립상이며 지상망원경으로 많이 사용한다.

반사-굴절식 망원경

    기본적으로는 반사식이나 대물부의 렌즈로 수차를 보정하는 형태로 반사식과 굴절식의 장점만을 채택한 방식이라고 하겠다. 대물부가 렌즈로 밀폐되어 있어서 같은 구경의 반사식보다 월등한 성능이 있으며 굴절식보다 구경을 크게 제작하면서도 길이는 짧게 할 수 있어 사용이 편리하다는 장점이 있는 반면 같은 구경의 반사식에 비해 가격이 조금 비싸다는 단점이 있다.
     흔히 접하게 되는 반사-굴절식 망원경에는 슈미트 카메라와 막스토프식, 슈미트-카세그레인식 등이 있다. 슈미트 카메라는 독특한 모양의 렌즈로 코마수차, 구면수차를 보정할 수 있어 넓은 시야의 사진 촬영용으로 많이 쓰이며 막스토프식은 예리하고 탁월한 성상을 보여주는 성능이 있다.
    한편 카세그레인 망원경에 슈미트 보정렌즈가 결합된 슈미트-카세그레인(SCT)도 흔히 볼 수 있다. 슈미트카세그레인식 망원경은 슈미트방식과 카세그레인방식을 혼합한 방식으로 경통길이가 짧아서 휴대하기가 편리하고, 전면의 보정렌즈를 사용하여 각종의 수차를 줄였다.

슈미트-카세그레인식

막스토프식

쿠드식