望远镜的光学系统，广义上基本上分为折射式，反射式，折反射式，运动望远镜几乎都是折射式，天文望远镜则各种系统都很常见。

在实际应用中，由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜，并且为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，按照国际流行的分类方法，运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分，而天文望远镜，观察镜则按照广义的光学系统分类。

望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法，共分为六种典型结构：折射式、普罗棱镜式、屋脊棱镜式、复合棱镜式、牛顿反射式、折反射式。