กล้องแบบดั่งเดิมของนิวตันใช้กระจกโค้งที่ท้ายกล้อง สะท้อนแสงที่เข้าสู่กล้องให้มารวมกันที่จุดโฟกัสโดยกระจกโค้งที่ใช้รวมแสงนี้เรียกว่า กระจกปฐมภูมิ (Primary Mirror) จากนั้นแสงจะถูกสะท้อนออกจากแนวของกล้องด้วยกระจกทุติยภูมิ (Secondary Mirror)ซึ่งเป็นกระจกราบ เข้าสู่เลนส์ตาเพื่อขยายภาพให้สังเกตได้คล้ายกับกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสง กล้องในสมัยของนิวตัน ความโค้งของกระจกที่ใช้เป็นความโค้งแบบผิวทรงกลม (Spherical Curvature)ซึ่งจะประสบปัญหาความคลาดทรงกลม (Spherical Aberration) ทำให้ภาพของวัตถุที่เป็นวงกลมเห็นเป็นวงรี ในปัจจุบันปัญหานี้แก้ได้โดยการขัดกระจกให้โค้งเป็นรูปพาราโบลา (Parabolic Curvature) ซึ่งทำให้แสงทุกสีสะท้อนไปที่จุดโฟกัสที่จุดเดียวกัน กล้องสะท้อนแสงส่วนใหญ่จึงใช้กระจกที่มีพื้นที่ผิวรูปพาราโบลา

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงสามารถสร้างให้มีขนาดใหญ่ในราคาที่ถูกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมา ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ตามหอดูดาวขนาดใหญ่จะนิยมใช้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงทั้งสิ้น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบันคือ กล้อง LBT (Large Binocular Telescope) ตั้งอยู่ที่ Mount Graham International Observatory ประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นกล้องแบบสะท้อนแสงที่มีขนาดกระจกปฐมภูมิขนาด 11.8 เมตร นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ก็เป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงเช่นกัน การที่แสงไม่ต้องเดินทางผ่านชิ้นส่วนเลนส์ในกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ทำให้มีข้อได้เปรียบกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเหแสงอยู่สองประการ

• กล้องจะไม่มีปัญหาความคลาดสีของชิ้นเลนส์
• กล้องจะไม่ประสบปัญหาการดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นต่าง ๆ ทำให้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงสามารถสังเกตวัตถุในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต