反射望远镜通常利用一个凹的抛物面反射镜或球面反射镜，将进入镜头的光线汇聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。

 牛顿式望远镜为反射式望远镜的一种，也为迄今为止用的最广泛的反射式望远镜，采用球面反射镜作为主镜。磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经过主镜反射后的汇聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差，但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。