用望远镜观测行星跟恒星有所不同，行星在望远镜里会被放大，而恒星不会被放大，反而会被缩小，呈没有圆面的一个光点。我们的先辈在首次使用望远镜时，对这一现象产生了疑问。据考证，伽利略是第一位使用望远镜的科学家，他将这一现象记录了下来：
“如果用望远镜观察行星和恒星，会看到它们的形状并不一样。行星看上去是个圆面，就像个小月亮，具有清晰的轮廓；而恒星则很模糊，或者可以说根本看不清它的轮廓。望远镜只是使它们看起来更亮，在亮度上，5等星和6等星跟天狼星差别很大。”
要解答这一问题，我们需要回顾一下视网膜成像的原理：当一个人远离我们时，他在视网膜上的成像会变小。当这个人离我们足够远时，他的头部和脚部在视网膜上的像会落在同一个神经末梢上，也就是说，这时我们看到的人将是一个没有轮廓的点。望远镜的成像原理也是如此，恒星距离我们非常遥远，所以，它最后成的像将变成一个点，望远镜只是增强了这个点的亮度，对它的大小没有任何改变。
当我们观察物体的时候，如果视角小于1′，就会出现刚才提到的“面化点”现象，但如果使用望远镜观察，就可以把所观察事物的视角放大，使得我们在观察时，物体上的细节能延展到视网膜上相邻的神经末梢。我们通常所说的“望远镜的放大倍数是100倍”，意思是通过这个望远镜观察时，物体的视角会放大到肉眼在同样距离时的100倍。不过，如果要观察的物体距离我们非常遥远，放大后的视角仍然小于1′，那么，即便使用望远镜，也是观察不到的。
根据前面的理论，如果在月球这么远的距离上观察一个物体，使用的望远镜是1000倍的，要想看清物体的细节，它的直径至少是110米；而如果在太阳这么远的距离上，物体的直径至少是40千米。所以，如果用同样的望远镜观测距离我们最近的恒星，这个恒星的直径至少是12000000千米，这个数字是非常大的，太阳的直径也只有这个数字的
。如果将太阳移到这颗恒星的位置，使用1000倍的望远镜观察，我们看到的也只是一个小点而已。
即便使用这么强大的望远镜，如果想把这颗最近的恒星看成一个圆面，它的体积至少是太阳的600倍才行。同样的道理，如果在天狼星那么远的距离上有一颗恒星，那么，这颗恒星的体积至少是太阳的500倍时，我们才会在望远镜里看到一个圆面。但是大多数恒星比天狼星远多了，且体积又比太阳小，所以，即便使用最强大的望远镜，也只能看到一些光点。
下面，我们再来讨论一下行星。天文学家在观察行星时，通常只使用中等放大率的望远镜。这是因为，在望远镜的使用中存在一个问题：它在放大物体的同时，也会把光线分散到更大的面积上。所以，当我们使用望远镜来观察太阳系中大一些的天体时，放大镜的放大倍数越大，天体的圆面越大，成的像也就越大，从而使得天体的亮度减弱，我们更不容易看清天体的细节。正是基于这一原因，为了看清天体的细节，天文学家不得不选择中等放大率的望远镜来进行观察。
有的读者可能会问：既然望远镜有这么多缺点，为什么天文学家还是选择它来观察恒星呢？这主要有以下几方面原因。
首先，恒星的数量非常庞大，我们肉眼所看到的只是很少一部分，在观察那些肉眼看不到的恒星时，必须借助望远镜。虽然恒星的大小并不能放大，但是，它的亮度会增加，这样，我们通过望远镜就可以在夜晚的天空看到它们。
其次是精度问题。我们的眼睛看到的范围是有限的，而且会受到宇宙中某些假象的迷惑，比如说，在天空的某处，肉眼只看到一颗星星，如果用望远镜观察，通常会发现双星、三合星或者更复杂的星团。虽然望远镜不能放大恒星的视直径，但可以放大它们之间的视距。所以，对于一些非常遥远的星团来说，如果用肉眼观察，可能什么也看不见，或者只看到一个光点，但通过望远镜，我们会发现它们原来是由很多颗星星组成的星团，如图所示。
还有一个原因，就是视角的问题。使用现代的巨型望远镜，天文学家所拍摄照片的视角达到了0″.01。这是望远镜的一个重要功能，它可以把视角测量得非常精确。那么，到底精确到什么程度呢？举个例子来说，如果在100米远的地方有一根头发，或者1千米的地方有一枚硬币，通过望远镜我们都可以清楚地看到它们。这是肉眼无论如何也达不到的。
图不同观测状态下织女星附近的一颗恒星：（1）肉眼所看到的情景；（2）使用双筒镜所看到的情景；（3）用望远镜所看到的情景。
