Professionnels et amateurs ont à leur disposition de nombreuses formules optiques adaptées à leurs travaux. Vu la diversité des objets célestes, chaque formule optique est optimisée pour un type d'observation (visuelle ou imagerie) particulier. La plupart des instruments d'amateurs offrent une polyvalence et une disponibilité que n'ont pas les mastodontes professionnels. C'est là que se trouve leur principal avantage : photographier une éclipse solaire, les anneaux de Saturne, la Galaxie d'Andromède ou de M51 des Chiens de Chasse, tout cela est possible avec un modeste instrument de 100mm d'ouverture (diamètre moyen d'un instrument d'amateur) équipé d'une bonne monture équatoriale.
Contrairement à la langue anglaise qui désigne par "telescopes" tous les instruments d'astronomie, le français désigne les lunettes comme réfracteurs et les télescopes comme réflecteurs mais ce n'est pas si simple...

Réfracteurs ou lunettes :
Désignent généralement les lunettes astronomiques composées d'objectifs à lentilles. De nombreuses versions aux formules optiques plus ou moins élaborées sont proposées par les fabriquants.
En entrée de gamme, les lunettes basiques sont dites achromatiques, lorsque leur longue focale (ouverture relative élevée de préférence) apporte une bonne correction de l'aberration chromatique. Ceci permet à moindre coût d'obtenir une bonne lunette qui montrera des détails planétaires approchant le maximum théorique de son objectif dans de bonnes conditions atmosphériques.
Les meilleures lunettes sont dites apochromatiques, c'est à dire exemptes d'aberration chromatique pour l'oeil humain. De nombreuses formules optiques très performantes sont proposées par les principaux fabriquants. Les différences proviennent de choix technologiques, économiques et conjoncturels très complexes où le coût des matières premières joue un rôle important. L'objectif à F/D : 8 des fluorites Takahashi, constitué de 2 lentilles flint-fluorite (doublet apo air-spaced) est particulièrement efficace tout en préservant une bonne compacité à l'instrument. La lunette de focale moyenne offre une polyvalence remarquable permettant une utilisation grand champ ou haute résolution. Un objectif plus ouvert de type F/D : 6 nécessitera une formule optique plus complexe basée souvent sur un minimum de 3 lentilles (exception récente avec la FCL-90). De prix plus élevé sans apporter de gain réel en observation visuelle, seuls des critères spécifiques d'imagerie argentique ou CCD tels que le champ et la luminosité exigent l'investissement dans un tel objectif.
Avantages :
- simplicité d'utilisation à toute épreuve, le débutant comme de passionné obtiennent très vite satisfaction avec une lunette de diamètre inférieur à 130mm qui ne subit que peu les mauvaises conditions atmosphériques. L'équilibrage thermique d'une lunette n'est pas aussi contraignant que le télescope puisque le faisceau lumineux ne passe qu'une fois dans le tube. D'autre part les objectifs des lunettes ne se dérèglent quasiment pas grâce au montage d'éléments optiques légers intégrés dans des barillets efficaces.
- qualité et rendement maximum pour les objectifs apo, le contraste et la finesse des images n'a pas d'équivalent en télescope à ouverture égale voir supérieure. L'utilisateur profite de son instrument sans connaissances préalables des réglages optiques.
- une polyvalence exceptionnelle en visuel et en imagerie photo CCD. Une lunette apo offre aussi bien un champ étendu (en ciel profond) que de la résolution en planétaire.
Inconvénients :
- le prix principalement, un bon télescope a 2 fois plus de diamètre à prix équivalent.
- l'encombrement et le poids pour les diamètres supérieurs à 100mm.

Réflecteurs ou télescopes :
Plusieurs familles de télescopes caractérisent les instruments d'amateurs : les Newtons et les Cassegrains ainsi que leurs dérivés de formules optiques plus complexes qui intégrent des lentilles petites ou grandes en diamètres, se sont les catadioptriques représentés par essentiellement les Schmidt-Cassegrain, et les Maksutov.

Télescope de Newton :
C'est le télescope de base pour l'initiation et plus encore. S'il est bien conçu, il permet de tout faire et avec un F/D : 6, valeur courante, sa polyvalence est un de ses atouts . Compact pour les diamètres inférieurs à 200mm, il devient difficilement transportable au delà et pour cause, sa longueur de tube est directement proportionelle à sa focale. Une monture équatoriale adaptée à un Newton de 250mm à F/D: 6 devient excessivement lourde. Les résultats d'un Newton demeurent admirables vu la simplicité de son optique à deux miroirs, (primaire parabolique et secondaire plan à 45°) mais attention les réglages de collimation demandent un minimum d'expérience qui sera profitable quelle que soit l'optique utilisée par la suite.
Récemment importé de Russie, le Maksutov-Newton, se différentie du Newton classique par l'intégration d'un ménisque à l'entrée du tube optique. En dehors d'un équilibrage thermique très long, le Maksutov-Newton offre une qualité optique excellente ainsi qu'une stabilité d'image supérieure au Newton de base.
Avantages :
- polyvalence et prix intéressants en petits diamètre (150mm par exemple)
- lumineux en imagerie stellaire
Inconvénients :
- prix, poids et encombrement des diamètres supérieurs à 200mm
- résolution souvent décevante pour les diamètres supérieurs à 150mm par rapport aux Cassegrains d'ouverture équivalente, compte tenu de leur instabilité d'images provoquée par leur sensibilité aux turbulences résultant notamment de leur faible latitude de mise au point suite à leur court F/D.

Cassegrain :
Le Cassegrain pur est constitué d'un miroir primaire parabolique comme le Newton, percé en son centre, et d'un miroir secondaire hyperbolique, sorte de Barlow par réflexion qui en augmente sa focale résultante . Un Newton ouvert à F/D : 4 ou 5, instrument grand champ par excellence peut donc devenir Cassegrain à F/D : 12 ou 20 ou plus, instrument haute résolution idéal car très tolérant niveau latitude de mise au point (bonne stabilité d'image). Ce principe simple, courant sous les coupoles professionelles, se montre particulièrement efficace dans les domaines propres aux 2 formules optiques. TAKAHASHI a depuis 1996 mis sur le marché le CN-212 (F/12.4 en Cassegrain et F/3.9 en Newton) et cet instrument a conquis les amateurs les plus exigeants. Le diamètre du miroir primaire est exploité en résolution et en luminosité, en imagerie comme en visuel.

Dérivés du Cassegrains :
- Maksutov-Cassegrain:
Cette formule optique à base de miroirs primaire et secondaire de profiles sphériques est corrigée par un ménisque, grande lentille concave-convexe placée en partie avant du tube optique. On trouve maintenant sur le marché amateur de nombreuses versions de Maksutov-Cassegrain dont de subtiles différences seront à prendre en considération en fonction du domaine d'utilisation . L'ouverture relative des variantes de cette formule va de F/6 à F/15 et il est généralement possible d'ajouter un réducteur de focale. La polyvalence des version à F/D: 10 ou 12 est excellente pour le visuel comme pour l'imagerie et les tube optiques d'ouvertures 150mm se distinguent par leur rapport compacité/performance sans équivalent.

- Schmidt-Cassegrain :
Cette formule optique à grand succès possède beaucoup de points communs avec le Maksutov et leur différence se situe principalement sur la lame correctrice employée (lame de fermeture) : ménisque pour le Maksutov, lame de Schmidt pour le Schmidt-Cassegrain, dans les 2 cas cette lentille de grande ouverture très coûteuse représente l'élément clef de l'optique et le plus grand soins à la fabrication comme à l'utilisation doit être apporté. Sur le plan pratique, à qualité de fabrication égale, résultats et polyvalence équivalents. La lame de Schmidt, moins épaisse qu'un ménisque permet une meilleure transportabilité des tubes de diamètres supérieurs à 200mm.