ยิ่งกระจกหรือเลนส์มีขนาดใหญ่เท่าใด กล้องโทรทรรศน์ก็สามารถรวบรวมแสงได้มากขึ้นเท่านั้น จากนั้นแสงจะเข้มข้นขึ้นตามรูปร่างของเลนส์ แสงนั้นคือสิ่งที่เราเห็นเมื่อเรามองเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ เลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ต้องเกือบจะสมบูรณ์แบบ นั่นหมายความว่ากระจกและเลนส์จะต้องมีรูปทรงที่เหมาะสมในการรวมแสง ต้องไม่มีจุด รอยขีดข่วน หรือตำหนิอื่นๆ หากมีปัญหาดังกล่าว ภาพจะบิดเบี้ยวหรือพร่ามัวและมองเห็นได้ยาก การสร้างกระจกที่สมบูรณ์แบบนั้นยาก แต่การสร้างเลนส์ที่สมบูรณ์แบบนั้นยากยิ่งกว่า กล้องโทรทรรศน์ที่ทำจากเลนส์เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง เลนส์ เช่นเดียวกับในแว่นตา โค้งรับแสงที่ผ่านเข้ามา ในแว่นตา สิ่งนี้ทำให้สิ่งต่าง ๆ เบลอน้อยลง ใน กล้องโทรทรรศน์ มันทำให้สิ่งที่อยู่ไกลดูเหมือนใกล้เข้ามา ผู้ที่มีสายตาไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งจำเป็นต้องมีเลนส์หนาในแว่นตา เลนส์ที่ใหญ่และหนาจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์ หากต้องการดูระยะไกล คุณต้องใช้เลนส์ที่ทรงพลังขนาดใหญ่ น่าเสียดายที่เลนส์ตัวใหญ่หนักมาก เลนส์หนักผลิตยากและถือยาก นอกจากนี้ เมื่อกระจกหนาขึ้น กระจกจะหยุดแสงที่ผ่านเข้ามาได้มากขึ้น เนื่องจากแสงผ่านเลนส์ พื้นผิวของเลนส์จึงต้องเรียบเป็นพิเศษ ข้อบกพร่องใด ๆ ในเลนส์จะทำให้ภาพเปลี่ยนไป มันจะเหมือนกับการมองผ่านหน้าต่างที่สกปรก