Sono strumenti che si basano sul fenomeno della rifrazione della luce. Un telescopio rifrattore è facilmente riconoscibile in quanto costituito da un lungo tubo all’interno del quale sono presenti delle lenti, nelle due estremità, con il compito di raccogliere e focalizzare le onde elettromagnetiche. La lente primaria (obiettivo convergente) si comporta come un prisma in quanto ha il ruolo di scomporre e ricomporre la luce all’interno del fuoco. La lente secondaria (oculare divergente), invece, è il punto in cui si forma l’immagine che sarà proiettata all’interno del focheggiatore. I rifrattori inoltre si suddividono in Galileiani e Kepleriani: nei primi l’oculare è posto prima del punto focale (punto in cui converge la luce) in modo tale da ottenere un immagine fedele senza alcun tipo di ribaltamento come mostrato dallo schema in figura.
Nei secondi, al contrario, l’oculare è posto dopo il punto focale, il che significa che i fasci luminosi divergeranno, invece di essere paralleli, ottenendo in fine un immagine rovesciata come mostrato in figura.
In realtà l’obiettivo è composto da almeno due lenti, una positiva a bassa dispersione ed indice di rifrazione e l’altra negativa ad alta dispersione ed indice di rifrazione. Inoltre questi strumenti possono essere Apocromatici o Acromatici in modo tale da evitare difetti di natura cromatica (denominata “Aberrazione cromatica”, definiremo più avanti questo concetto) assicurando un’ottima definizione dell’immagine. I rifrattori apocromatici generalmente utilizzano più di due lenti (tre o più in particolare più diaframmi e uno spianatore di campo), che subiscono particolari trattamenti da garantire la focheggiatura dei tre colori fondamentali rendendo l’aberrazione quasi nulla e aumentando il contrasto dell’immagine. In figura è riportato un esempio di rifrattore apocromatico:

Per quanto riguarda gli acromatici, essi presentano un tubo più lungo all’interno del quale sono presenti i diaframmi ed un obiettivo a due lenti. Ciò comporta un minore rapporto di luminosità che favorisce l’aberrazione, ma siffatto difetto può essere rimosso giostrando il rapporto Diametro/Lunghezza focale (eseguito durante la produzione). Esempio in figura:

I rifrattori sono caratterizzati da:
• Elevata nitidezza e contrasto delle immagini (anche in ambiente
urbano)
• Assenza di ostruzione
• Semplicità meccanica e affidabilità
• Tubo ottico chiuso (ridotta turbolenza interna e buona protezione dalla sporcizia)
• Costo elevato a parità di apertura rispetto ad altri schemi
• Ingombro elevato