显微镜的物镜成放大倒立的实像，显微镜的目镜成放大正立的虚像，显微镜最终成像为放大倒立的虚像；望远镜的物镜为倒立缩小的实像，望远镜的目镜成正立放大的虚像，望远镜最终成像为放大倒立的虚像。
望远镜是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。根据望远镜原理，有三种。通过收集电磁波来观察来自遥远物体的电磁辐射的仪器被称为射电望远镜。
在日常生活中，望远镜主要指光学望远镜。但在现代天文学中，天文望远镜包括射电望远镜、红外望远镜、X射线和伽马射线望远镜。天文望远镜的概念进一步扩展到引力波、宇宙射线和暗物质的领域。
显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是不同焦距的凸透镜。物镜凸透镜的焦距小于目镜凸透镜的焦距。物镜相当于放映机的透镜。这个物体被倒置并通过物镜放大。目镜相当于普通的放大镜，通过目镜将真实图像制成正放大的虚拟图像。