Z historického pohledu se optický astronomie , také známý jako astronomie z viditelného světla , je nejstarší astronomie. Optické obrazy byly původně kresleny ručně. Na konci XIX th století a po většinu XX th století , obrazy byly vyrobeny s použitím zařízení fotografických . Moderní obrazy jsou vytvářeny pomocí digitálních detektorů, zejména CCD kamer .
Pouze na základě nejistých popisů prvního praktického dalekohledu, který vynalezl Hans Lippershey v Nizozemsku v roce 1608, Galileo následující rok vyrobil dalekohled se zvětšením přibližně 3x. Později vytvořil upgradované verze až s asi 30x. S dalekohledem Galileo mohl pozorovatel vidět zvětšené, vertikální obrazy Země, které se běžně nazývají pozemský dalekohled nebo dalekohled. Mohl to také použít k pozorování oblohy, protože pro tento účel stavěl dalekohledy dost dobré. The25. srpna 1609, představil benátským zákonodárcům jeden ze svých prvních astronomických dalekohledů se zvětšením přibližně 8 nebo 9. Jeho brýle jsou zdrojem příjmu pro Galileo, obchodníci je považují za užitečné jak na moři, tak jako obchodní předměty. Publikoval svá počáteční astronomická pozorování v roceBřezna 1610, v malém pojednání s názvem Sidereus Nuncius („Posel hvězd“).
Moderní obrazy produkují digitální detektory, zejména CCD kamery . Přestože samotné viditelné světlo se pohybuje v rozmezí přibližně 4 000 Å až 7000 Å (400 mm až 700 nm), lze stejné zařízení použít k pozorování v blízkosti ultrafialového i infračerveného záření.
Ve skutečnosti atmosféra není zcela průhledná pro viditelné světlo. Snímky získané na Zemi v těchto vlnových délkách skutečně trpí zkreslením v důsledku atmosférické turbulence . Právě tento jev je zodpovědný za záblesky hvězd. Rozlišovací schopnost, jak i teoretická omezující velikost pozemní dalekohledu jsou proto snížena v důsledku těchto stejných poruch. K vyřešení tohoto problému je proto nutné opustit zemskou atmosféru. Další řešení, adaptivní optika , také pomáhá snižovat ztrátu kvality obrazu.