Teleskopy zvyšujú našu schopnosť vidieť vzdialené objekty mnohými spôsobmi. Najskôr môžu zhromaždiť viac svetla ako naše oči. Po druhé, pomocou okuláru môžu zväčšiť obraz. Na záver môžu pomôcť rozlíšiť objekty, ktoré sú blízko seba. Toto posledné vylepšenie sa nazýva rozlišovacia sila ďalekohľadu. Všeobecne platí, že rozlišovacia sila ďalekohľadu sa zvyšuje so zväčšovaním priemeru ďalekohľadu.
Prístroj na zhromažďovanie svetla
Rozlišovacia schopnosť ďalekohľadu závisí od priemeru prístroja alebo objektívu na zhromažďovanie svetla ďalekohľadu. V refrakčnom ďalekohľade je šošovka objektívu prvou šošovkou, cez ktorú prechádza svetlo. V odrážajúcom ďalekohľade je objektom primárne zrkadlo ďalekohľadu. V ďalekohľade Schmidt-Cassegrain je cieľom aj primárne zrkadlo. Ako sa zväčšuje priemer objektívu, zvyšuje sa rozlišovacia schopnosť.
Difrakčný limit
Miera, do akej je možné rozlíšiť objekty ďalekohľadom, sa nazýva difrakčný limit. Difrakčný limit popisuje najmenšiu uhlovú vzdialenosť medzi dvoma viditeľnými objektmi. Typickou jednotkou tohto merania je oblúková sekunda. Difrakčný limit nepriamo súvisí s priemerom objektívu ďalekohľadu. Preto s rastúcim priemerom klesá difrakčná hranica; pomocou väčších ďalekohľadov môžete vyriešiť čoraz menšie objekty.
Vlnová dĺžka a rozlišovacia sila
Difrakčný limit závisí od vlnovej dĺžky zachytávaného svetla. Pri vyšších vlnových dĺžkach sa difrakčný limit zvyšuje. Inými slovami, tieto obrázky nebudú také jasné ako svetelné zdroje s nižšou vlnovou dĺžkou pre daný priemer ďalekohľadu. Napríklad pozorovanie v blízkej infračervenej oblasti prostredníctvom ďalekohľadu s dĺžkou jedného metra by malo difrakčný limit 2,5 oblúkových sekúnd. Pozorovania modrého svetla cez ten istý ďalekohľad by naopak mali difrakčný limit 0,1 oblúkových sekúnd.
Ďalšie obmedzenia
Zemská atmosféra predstavuje optickú prekážku aj pre najväčší pozemský ďalekohľad. Keď svetlo z hviezd a planét prechádza atmosférou, láme sa. To spôsobí rozmazanie obrazu objektov, ktoré sa nazýva „videnie“. Aby sa zabránilo komplikáciám pri videní, veľké ďalekohľady sa zvyčajne nachádzajú na vrcholkoch hôr alebo, ako je to v prípade Hubblovho vesmírneho teleskopu, v priestor.