用反射镜作为物镜的天文望远镜。物镜是镀银或镀铝的凹面镜。天体发出的光线在凹面镜的焦点上成像，再用目镜或用专门的附属设备观测。主要有两种：(1)牛顿式反射望远镜，牛顿于1668年发明。用一个平面镜将由物镜来的光束转向90°，在镜筒的侧边成像；(2)卡塞格林式反射望远镜，法国物理学家卡塞格林（N.Cassegrain，17世纪）于1672年发明。用一个凸面镜将由物镜来的光束转向180°，使光束返回物镜中央的一个圆孔，在孔后面用专门的附属设备或用目镜观测。凹面镜可以做得较大，所以天文观测中，常用大口径的反射望远镜，以提高聚光本领和分辨率。