望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径 2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。

　　除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是：宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。

　　这些科学仪器是为望远镜在最初几年运转期间所配备的。为了使太空望远镜能够充分利用最新技术成果，焦平面上的这些仪器设计成可作各种不同组合和更换方式。在望远镜工作期间，可以通过航天飞机上的航天员进行维修更换，必要时，也可以用航天飞机将整个望远镜载回地面作大的修理，然后再送入轨道。太空望远镜的寿命按设计要求至少15年，估计实际可达几十年。

　　太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测，不仅不受恶劣气候的影响，每天都可以进行观测，而且摆脱了地球大气的干扰，能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。

　　但不幸的是， 由于制造上的误差，哈勃太空望远镜不能辨别140亿光年以外的物体，而只能看清40亿光年的物体。 另外,它的太阳能电池板因热胀冷缩还存在颤抖。为此，美国的数名宇航员于1993年进行了两次检修，经过艰苦的努力，终于修复了患了“近视”的哈勃太空望远镜,使其分辩率达到最初要求。

问题百出的哈勃