天文台的半圓頂
天文台多設計成圓頂，這樣才便於觀測。因為天體分布在天空中的各個角落，天文台中的觀測儀器又非常龐大采用普通的屋頂，儀器很難隨意指向天空中的目標。而把屋頂設計成半圓形再在上麵開一個可以開關的天窗，這樣就司以方便地進行觀測了。外，天文台的圓頂可以自由轉動，不管天文望遠鏡指向天空的任何方向，隻要轉動一下屋頂，就可以看到觀測目標了。
天文台建在哪兒
過去，天文台一般都建在山上，因為那裏空氣稀薄，氣候穩定，大氣擾動較小，很利於觀測。後來，天文學家又發現，在水邊建天文台也有不少優點，那就是水麵附近的氣溫變化不大，更適於科學觀測，於是，科學家把二者結合起來，將天文台的最佳位置選在了依山傍水的地方。
著名的格林尼治天文台
格林尼治天文台是個天文學的聖地，它位於倫敦東部泰晤士河畔，始建於15世紀30年代，1675年改建成皇家天文台。1950年皇家天文台遷往新址後，該天文台劃歸國家惠洋博物館，設有天文站，天文儀器館等，展出英國早期的天文觀測儀器和天文曆史資料等。
光學望遠鏡
天文望遠鏡可以說是我們人類觀察星空的“第三隻眼睛”。它們是通過光學成像的方法使人看到遠處的物體，並且顯得大而近的一種儀器。即使是用一架極其普通的望遠鏡來看天空，都要比用肉眼看到的景色壯觀。可以毫不誇張地說，沒有望遠鏡的誕生和發展，就沒有現代天文學。
折射望遠鏡
1608年，荷蘭眼鏡商人李波爾賽偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發，他製造了人類曆史上第一架望遠鏡。1609年，伽利略製作了一架口徑4．2厘米，長約1．2米的望遠鏡。他是用平凸透鏡作為物鏡，凹透鏡作為目鏡，這種光學係統稱為伽利略式望遠鏡。伽利略用這架望遠鏡指向天空，得到了一係列的重要發現，天文學從此進人了望遠鏡時代。1611年開普勒又對折射望遠鏡進行了改進，使之性能得到了提高。現在天文望遠鏡采用的還是開普勒式的。
世界上最大的折射望遠鏡
1897年葉凱士天文台建造了一架透鏡直徑為1．02米的最大折射望遠鏡。此後再沒有人造出更大的折射望遠鏡來將來可能也不會造出來，因為更大的透鏡吸收的光線太多，會將其優良的放大率抵消。因此，今天的巨型望遠鏡都屬於反射望遠鏡，因為反射鏡麵很少吸收光線。
望遠鏡由物鏡和目鏡組成，接近景物的凸形透鏡或凹形反射鏡叫做物鏡，靠近眼睛的那塊叫做目鏡。遠處景物的光源視作平行光，根據光學原理，平行光經過透鏡或球麵凹形反射鏡便會聚焦在一點上，這就是焦點。焦點與物鏡的距離就是焦距。再利用一塊比物鏡焦距短的凸透鏡或目鏡就可以把成像放大，這時觀察者覺得遠處景物被拉近，看得特別清楚。
色差
色差來自色散，即玻璃對光波的不同波長有不同的折射率。色差分為兩種，軸向色差（相當於徑跡誤差）和側向色差（相當於圖像重疊誤差）。
反射望遠鏡
1688年，牛頓製作了第一架反射式望遠鏡。反射望遠鏡是利用一塊鍍了金屬（通常是鋁）的凹麵玻璃聚焦，由於焦點在鏡前，所以必須在物鏡焦點之前用另一塊鏡將影像反射出鏡筒外，再用目鏡放大。反射望遠鏡沒有色差（因不用透過玻璃故無色散）但有其他各類的像差。
最大的反射望遠鏡
隨著天體物理學的迅速發展，不少天文台都建造大口徑反射望遠鏡。1948年在帕洛瑪山天文台建成口徑5米的反射望遠鏡。1975年蘇聯在高加索的澤連丘克斯卡亞的專門天體物理台建成口徑6米的反射望遠鏡，世界上最大的反射望遠鏡，恐怕要算是帕洛瑪山天文台上的海爾反射望遠鏡。