فرض كنیم كه زاویه‌ای باشد كه پرتوهای خروجی از لبه‌های شیء مورد مشاهده در نبود تلسكوپ وارد چشم ناظر می‌شود (شكل 1) این زاویه را با نشان می‌دهیم كه با چشم غیرمسلح شیء باید تحت آن دیده می‌شد. زاویه نیز زاویه‌ای است كه پرتوها پس از شكست از عدسی چشمی، وارد چشم می‌شود. بزرگنمایی زاویه‌ای تلسكوپ به صورت زیر می‌باشد:

می‌توان با تقریب پیرا محوری، و از طرفی:

همان طور كه در شكل واضح است (پرتو موازی محور اصلی است) لذا:

یعنی بزرگنمایی تلسكوپ مساوی نسبت فاصله‌های كانونی عدسی‌های شیئی و چشمی است.