Optické ďalekohľady zhromažďujú svetlo z objektu a vysielajú ho po ohniskovej rovine, aby divákovi poskytli skutočný obraz objektu, ako vysvetľuje Tammy Plotner v článku universetoday.com. Optické ďalekohľady pomáhajú fotografom, pozorovateľom hviezd a astronómom spozorovať detaily objektu príliš vzdialeného na to, aby ho bolo možné detailne vidieť voľným okom. Podľa Plotnera sa optické ďalekohľady dodávajú v troch variantoch: refraktorové ďalekohľady, ktoré používajú šošovky, reflektorové ďalekohľady, ktoré používajú zrkadlá, a katadioptrické ďalekohľady, ktoré používajú zrkadlá s objektívom dizajn. Aj keď sú mierne odlišné v dizajne, všetky tri optické ďalekohľady majú dôležitú úlohu pri približovaní vzdialených cieľov.
Pozorovanie hviezd

Príležitostní pozorovatelia hviezd používajú optické ďalekohľady na vesmír zblízka. Ak vidíte v domácnosti niekoho ďalekohľad spočívajúci na statíve, s najväčšou pravdepodobnosťou ide o refraktor, pretože patria medzi najkompaktnejšie optické ďalekohľady. Špionážne sklo alebo ručný refraktorový ďalekohľad je jedným z prvých optických ďalekohľadov. Ako vysvetľuje Plotner, astronómovia Galileo Galilei a Johannes Kepler vylepšili dizajn tohto ďalekohľadu na prelome 17. storočia a dnes amatérski astronómovia používajú refraktorové ďalekohľady na štúdium oblohy - alebo špehujú svojich susedov po celom ulica. Plotner uvádza, že aj ďalekohľady sú typom optického ďalekohľadu.
Fotografovanie
Fotografi niekedy používajú optické ďalekohľady s katadioptrickými šošovkami. Podľa portálu Astronomics.com katadioptrický ďalekohľad využíva zrkadlá aj šošovky, ale skladá sa pohodlne, aby bol prenosný. Niektorí ľudia si dokonca na svoje telefóny iPhone umiestnia šošovky optického ďalekohľadu, aby si mohli priblížiť ciele a fotografovať zblízka. Mnoho fotoaparátov so zväčšením je v podstate optický ďalekohľad, ako mechanizmy zväčšenia mnohých fotoaparátov šošovky sú rovnaké ako tie za optickým ďalekohľadom - a obe majú rovnakú úlohu zväčšenia na diaľku predmety.
Astronomický výskum

Vedci používajú sofistikované optické ďalekohľady na podrobné štúdium vesmíru. Na mnohých observatóriách sa nachádzajú slávne optické ďalekohľady. Napríklad veľký refraktorový ďalekohľad na Námornom observatóriu Spojených štátov vo Washingtone, D.C., podľa vedeckého ústavu Space Telescope Science objavili mesiace Marsu Phobos a Deimos (STScI). Azda najznámejším optickým ďalekohľadom je Hubblov vesmírny ďalekohľad, ktorý podľa STScI predstavuje a reflektorový ďalekohľad, ktorý obieha okolo Zeme od roku 1990 a fotografuje vzdialené astronomické objekty predmety. Hubblove objavy významne pomohli ľudskému porozumeniu vesmíru.
Prelomové objavy zahŕňajú pochopenie veku vesmíru a uvedomenie si, že rozpínanie vesmíru sa zrýchľuje.