C’est un système optique utilisé pour augmenter le diamètre apparent des objets situés à l’infini et pour augmenter la clarté des objets sans diamètre apparent comme les étoiles.

La lunette comporte un objectif convergent de grande distance focale et corrigé des aberrations chromatiques (doublet convergent formé par une lentille convergente et une lentille divergente de dispersions différentes) et un oculaire convergent de courte distance focale.
L’objet étant situé à l’infini, l’image donnée par l’objectif se forme dans son plan focal image. Si la position de l’oculaire est telle que son foyer objet est confondu avec le foyer image de l’objectif, l’image finale est située à l’infini. Le grossissement G = a' / a de la lunette est donc égal au rapport des distances focales G = f ’₁/f ’₂. L’image étant inversée, cette lunette est difficilement utilisable pour l’observation terrestre.
On peut utiliser un système de miroir (train de prisme) ou une lentille intermédiaire pour redresser l'image : on obtient alors une lunette terrestre.

Cette lunette terrestre comporte un objectif convergent de grande distance focale qui donne d'un objet situé à l'infini une image réelle et d'un oculaire divergent de courte distance focale qui permet d'observer l'image intermédiaire. Si celle-ci se forme dans le plan focal objet de l'oculaire, l'image finale est située à l'infini.
Le système est alors afocal et son grandissement est positif.
Contrairement à la lunette astronomique, l'image est droite. Elle est vue sous un angle plus grand que l'objet.

L'applet :
Les lunettes, schématisées par deux lentilles simples, fonctionnent avec un objet situé à l'infini.
Glisser verticalement le point source (cyan) avec la souris pour changer la valeur de l'angle a.
Vérifiez que le rapport des angles sous lesquels sont vus l'image et la source est égal au rapport des distances focales de l'objectif et de l'oculaire.