טלסקופ אופטי הוא מכשיר לצפייה בעצמים רחוקים. טלסקופ אופטי אוסף ומרכז אור בעיקר מהתחום הנראה של הספקטרום האלקטרומגנטי, ישנם טלסקופים שעובדים בתחום התת-אדום והעל סגול, בצורתו הפשוטה ביותר הטלסקופ הוא צינור שבכל אחד מקצותיו עדשה מרכזת. טלסקופים עובדים בכל אורכי הגל של הקרינה האלקטרומגנטית (למשל: רדיו טלסקופ).
טלסקופים אופטיים נחלקים לשלושה סוגים:טלסקופ קטדיופטרי עובד באמצעות שילוב של עדשות ומראות. טלסקופ מחזיר-אור עובד באמצעות סידור של מראות. סוג זה קל מהאחרים לבנייה בגודל גדול, ולכן הוא היחיד המשמש בטלסקופים אסטרונומיים גדולים. טלסקופ שובר-אור עובד באמצעות סידור של כמה עדשות.
המילה טלסקופ במקור שימשה לתיאור כלי הנועד לצפייה בתחום האור הנראה באמצעות העין האנושית ומטרתו הייתה להגדיל זוויתית את העצם או העצמים שעליו אנו צופים ובכך להפוך אותם לגדולים (זוויתית). בנוסף, נעשה שימוש במילה טלסקופ בשביל לתאר מכשירים הצופים בקרינה חלקיקית (למשל טלסקופ ניוטרינו).