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光学望远镜的种类繁多，大小不一，但是可以由一组参数来决定它们的主要性能。其中分辨率、极限星等和视场最为重要。
物镜口径是望远镜聚光本领和分辨率的主要标志，一般是指有效口径D，即望远镜经过镜框限制以后所能接收到的最大光束的直径，也叫通光直径或入射光瞳。物镜焦距f是天体摄影时底片比例尺的主要标志，焦距越长，拍摄到的天体的尺寸就越大。望远镜有效口径D与焦距f之比叫做相对口径或相对孔径，用A表示，即A=D/f。
分辨角是刚刚能被望远镜分辨开的天球上两个发光点之间的角距，用δ表示。根据光的衍射原理，可以得出δ=1.22λ/D（其中D为望远镜物镜的有效口径，λ为来自天体的入射光的波长）。分辨角表示望远镜能观测到的天体细节的程度，是反映望远镜品质的重要指标。
极限星等是表征望远镜灵敏度的参数。将望远镜指向天顶区域，用肉眼透过望远镜所能看到的最暗的恒星星等，称为极限星等，用m B 表示。极限星等与望远镜的有效口径、相对口径、物镜的吸收系数、大气吸收系数和天空背景亮度等多种因素有关。极限星等可以由以下经验公式
来估计（式中望远镜有效口径D以厘米为单位）。
放大率用G表示，它近似地等于物镜焦距f与目镜焦距f′之比，通常就将G=f/f′算做望远镜的放大率。由于一架望远镜的放大率不仅与物镜焦距有关还与目镜焦距有关，因此在同一架望远镜中只要选择不同的目镜就会得到不同的放大率。放大率并不是望远镜品质的最主要标志，过分追求高放大率是没有意义的。其实大型望远镜并不是要把天体放得很大，而是要收集更多光线，获得更清晰的图像。一般放大率应控制在物镜口径毫米数的1~2倍之间。
视场是指能够被望远镜良好成像的天空区域，直接在观测者眼中所张的角度称为视场或视场角，用ω表示。望远镜的视场一般都是在设计时即已确定的，它与放大率成反比，放大率越大，视场越小。