Dalekohledy zlepšují naši schopnost vidět vzdálené objekty mnoha způsoby. Nejprve mohou nasbírat více světla než naše oči. Zadruhé, pomocí okuláru mohou zvětšit obraz. Nakonec mohou pomoci rozlišit objekty, které jsou blízko u sebe. Toto poslední vylepšení se nazývá rozlišovací síla dalekohledu. Obecně platí, že rozlišovací schopnost dalekohledu se zvyšuje s rostoucím průměrem dalekohledu.
Přístroj pro shromažďování světla
Rozlišovací schopnost dalekohledu závisí na průměru přístroje nebo objektivu pro shromažďování světla dalekohledu. V refrakčním dalekohledu je čočka objektivu první čočkou, kterou světlo prochází. V odrážejícím dalekohledu je cílem primární zrcadlo dalekohledu. V dalekohledu Schmidt-Cassegrain je cílem také primární zrcadlo. Jak se průměr objektivu zvětšuje, zvyšuje se rozlišovací schopnost.
Difrakční limit
Míra, do jaké lze objekty vyřešit pomocí dalekohledu, se nazývá difrakční limit. Mez difrakce popisuje nejmenší úhlovou vzdálenost mezi dvěma viditelnými objekty. Typickou jednotkou tohoto měření je oblouková sekunda. Difrakční limit nepřímo souvisí s průměrem objektivu dalekohledu. Proto, jak se průměr zvětšuje, difrakční mez klesá; můžete rozlišovat stále menší objekty pomocí větších dalekohledů.
Vlnová délka a rozlišovací schopnost
Mez difrakce závisí na vlnové délce zachyceného světla. Při vyšších vlnových délkách se difrakční limit zvyšuje. Jinými slovy, tyto snímky nebudou tak jasné jako světelné zdroje s nižší vlnovou délkou pro daný průměr dalekohledu. Například blízká infračervená pozorování dalekohledem o délce jednoho metru by měla difrakční limit 2,5 obloukových vteřin. Pozorování modrého světla skrz stejný dalekohled by naopak měla difrakční limit 0,1 arcseconds.
Další omezení
Atmosféra Země představuje optickou překážku i pro největší pozemský dalekohled. Když světlo z hvězd a planet prochází atmosférou, láme se. To způsobí rozmazání obrazu objektů známého jako „vidění“. Aby se zabránilo komplikacím vidění, velké dalekohledy bývají umístěny na vrcholcích hor nebo, jako je tomu v případě Hubblova kosmického dalekohledu, v prostor.