O telescópio refletor funciona de forma análoga ao telescópio refrator. A lente convergente do telescópio refrator, é agora neste telescópio substituída por um espelho côncavo, evitando destas forma as aberrações cromáticas.
Os raios luminosos dos objetos que se estão a observar, tal como no telescópio refrator, chegam paralelos à objetiva (espelho primário ou principal) e concentram-se num ponto ótico chamado de foco. A distância (F) do foco ao centro da lente denomina-se por distância focal. A ocular é uma pequena lente convergente, que amplia a imagem. Neste telescópio ainda existe um segundo espelho, cuja função é desviar os raios luminosos provenientes do espelho primário, para a respetiva ocular.