观察天体的眼睛是指天文望远镜。天文望远镜是天文学最重要的观测工具。由主镜、经纬台，手控器构成。能极大方便寻找和认识天体目标。

地面光学观测仍是主要手段用于绝大多数处于凝聚态的天体（恒星等），其温度从数千度到数万度，辐射集中于光学波段。携带大量天体物理信息的谱线，主要集中于可见区。