Teleskoobid suurendavad meie võimet näha kaugeid objekte mitmel viisil. Esiteks võivad nad koguda rohkem valgust kui meie silmad. Teiseks saavad nad okulaariga pilti suurendada. Lõpuks võivad need aidata eristada üksteise lähedal asuvaid objekte. Seda viimast täiustust nimetatakse teleskoobi eraldusvõimeks. Üldiselt suureneb teleskoobi eraldusvõime, kui teleskoobi läbimõõt suureneb.
Valgust koguv aparaat
Teleskoobi eraldusvõime sõltub teleskoobi valguse kogumise aparaadi või objektiivi läbimõõdust. Murduvas teleskoobis on objektiiviks esimene lääts, mida valgus läbib. Peegeldavas teleskoobis on objektiks teleskoobi esmane peegel. Schmidt-Cassegraini teleskoobis on eesmärk ka peamine peegel. Kui teleskoobi objektiivi läbimõõt suureneb, suureneb lahutusvõimsus.
Difraktsioonipiir
Seda, mil määral objekte teleskoobiga saab lahendada, nimetatakse difraktsioonipiiriks. Difraktsioonipiir kirjeldab väikseimat nurgaeraldust kahe nähtava objekti vahel. Selle mõõtmise tüüpiline ühik on kaaresekund. Difraktsioonipiir on pöördvõrdeliselt seotud teleskoobi objektiivi läbimõõduga. Seetõttu diameetri suurenedes difraktsioonipiir väheneb; suuremate teleskoopidega saate lahendada üha väiksemaid objekte.
Lainepikkus ja lahutusvõime
Difraktsioonipiir sõltub kogutava valguse lainepikkusest. Suurematel lainepikkustel suureneb difraktsioonipiir. Teisisõnu, need pildid ei ole nii selged kui väiksema lainepikkusega valgusallikad antud teleskoobi läbimõõdu korral. Näiteks infrapuna vaatluste korral ühe meetri teleskoobi kaudu oleks difraktsioonipiiriks 2,5 kaaresekundit. Sinise valguse vaatlustel sama teleskoobi kaudu oleks difraktsioonipiir seevastu 0,1 kaaresekundit.
Muud piirangud
Maa atmosfäär on optiline takistus isegi suurimale maapealsele teleskoobile. Kui tähtede ja planeetide valgus läbib atmosfääri, murdub see. See põhjustab "nägemisena" tuntud objektide pildi hägustumise. Nägemise tüsistuste vältimiseks suured teleskoobid kipuvad paiknema mäetippudel või nagu Hubble'i kosmoseteleskoobi puhul ruumi.