折反射式望远镜顾名思义是将折射系统与反射系统相结合的一种光学系统，光线先透过一片透镜产生曲折，再经一面反射镜将光反射聚焦，这种结合折射与反射的光学系统就称为折反射式望远镜。它的物镜既包含透镜又包含反射镜，天体的光线要同时受到折射和反射。这种系统的特点是便于校正轴外像差。以球面镜为基础，加入适当的折射元件，用以校正球差，得以取得良好的光学质量。
由于折反射式望远镜能兼顾折射望远镜和反射望远镜的两种优点，非常适合业余的天文观测和天文摄影，并且得到了广大天文爱好者的喜爱。
应用最广泛的折反射式望远镜有施密特、施密特—卡塞格林系统、马克思托夫与马克思托夫—卡塞格林望远镜等4种类型。由于折反射望远镜具有视面大、光力强等特点，适合于观测延伸（彗星、星系、弥散星云等）天体，并可进行巡天观测，较适合天文爱好者使用。
首先发明这种形式望远镜的是德国人施密特。1931年，德国光学家施密特用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球差和轴外像差的施密特式折反射望远镜，他首先于1938年制作了第一部折反射式望远镜。这种望远镜光力强、视面大、像差小，适合于拍摄大面积的天区照片，尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。施密特望远镜已经成了天文观测的重要工具。
施密特研磨了一片中央凸、周边凹、形状复杂的波浪形修正透镜，将这片修正透镜置于镜筒最前端，让光线进入后不是收缩聚焦，而是向外产生曲折，然后经后方的球面主镜反射聚焦。如果在焦点处放上底片，就是天文摄影专用的史密特照相机。若用第二面反射镜（副镜）将光线再反射到主镜后方的开孔，就称为施密特—卡塞格林式望远镜。1970年美国的一家公司首先量产了施密特—卡塞格林式望远镜，在大量生产下，价格非常便宜，而成为眼视观测者最爱使用的望远镜。
施密特—卡塞格林式的主要好处是它的光路经过折叠之后使镜筒可以缩成很短而矮胖，因而增加了可携带性，在观察行星和深空天体时的光学性能也都很好。
马克思托夫式的观察视野比施密特—卡塞格林式的狭窄，一般也比较重；但是较小的次镜使它的解析力比施密特—卡塞格林式的要好些。
望远镜口径越磨制越大，但是随着口径的增大，制作起来也越来越困难，近年来随着计算机在望远镜上的应用，1979年人们又产生了多面镜组合成反射望远镜的新思路。目前，第一架组合式望远镜，它是由6台口径为1.8米卡塞格林式望远镜组合成的，它们由计算机控制镜面姿态，组合成光力相当于单面主镜口径为4.5米的反射望远镜。这架新一代望远镜安装在美国麻省的威廉斯敦麦迪逊霍普金斯天文台。
1943年，俄罗斯的马克思托夫也发明了另一种折反射式望远镜。他用一片两面同曲率并同向主镜方向内凹的透镜作为修正镜，光线穿过修正透镜后产生曲折，然后经反射镜反射聚焦，再经第二反射镜（副镜）反射回主镜中央开孔处聚焦成像，所以称为马克思托夫—卡赛格林式望远镜。
大部分的马克思托夫—卡赛格林系统的副镜，都是直接在修正透镜后方中央部分镀上铝成为曲率同修正镜的副镜。如果改变上述副镜曲率，就称为RUMAK型，把副镜独立出来制作并向主镜靠近的就是SIMAK型，像差程度也照这顺序减少，性能也就越来越好。
