Katadioptriniai teleskopai yra optiniai instrumentai, kurie atmuša gaunamą vaizdą nuo veidrodžių, esančių teleskopo korpuse, kad padidintų prietaiso židinio nuotolį ir padidinimą. Ši vaizdą formuojanti optinė sistema taip pat buvo pritaikyta kitai įrangai, tokiai kaip mikroskopai ir fotografiniai teleobjektyvai. Palyginamos kokybės ir talpos šiuolaikiniai modeliai pasiekiami už beveik pusę kainos ir trečdaliu mažesnio dydžio, palyginti su lygiaverčiais modeliais, pagamintais tik iš stiklinių lęšių. Tai ypač populiarus astronomų mėgėjų pasirinkimas.
Kai šviesa, atsispindinti nuo tolimo objekto arba skleidžiama jo, patenka į teleskopą, išgaubtų ir įgaubtų stiklinių lęšių sistema, vadinama dioptrija, išlenkia šviesą, kad atsitrenktų į žiedo formos veidrodį, esantį netoli objektyvo galo. Veidrodis atspindi šviesą atgal iš teleskopo. Tada jį sulaiko kitas mažas, apskritas veidrodis, pastatytas šalia objektyvo priekio, kuris atspindi jį per centrinę galinio veidrodžio angą. Tokių lenktų veidrodžių naudojimas šviesai nukreipti vadinamas katoptrikais. Katadioptriniai teleskopai laužia arba lenkia šviesą su stikliniais lęšiais ir atspindi arba nukreipia šviesą veidrodiniais paviršiais.
Taip manipuliuoti šviesa buvo praktikuojama ilgą laiką, tačiau XIX amžiaus pradžioje buvo pradėtos išrasti tikslios aplikacijos. Ankstyviausi katadioptriniai teleskopai buvo vadinami dialitais, nes juose buvo naudojami keli stikliniai lęšiai, siekiant ištaisyti kai kurias natūralias šviesos aberacijas, kai ji lūžta per kristalines struktūras. 19 m. prancūzų inžinierius tai patobulino ir išrado bendravardį „Mangin veidrodis“, kuris sujungia stiklinį lęšį su sidabriniu veidrodžiu, kad ištaisytų šviesą atspindinčias aberacijas.
Vėlesni patobulinimai buvo susiję su projektavimo efektyvumu, šviesos kelio kliūčių sumažinimu ir kitomis techninėmis problemomis. Dauguma tobulinimo pastangų buvo ištaisyti vieno ar kitokio tipo šviesos aberaciją, nesiimant neveiksmingos priemonės – pridėti dar vieną stiklo dioptrijos elementą. Vienas iš populiariausių komercinių katadioptrinių teleskopų konstrukcijų vadinamas Schmidt-Cassegrain.
Šio tipo teleskopuose šviesa atsispindi ir kerta teleskopo ilgį tris kartus, kol pasiekia vieną židinio tašką. Teleskopas su tiesia židinio linija turėtų būti tris kartus ilgesnis ir kūgio formos. Tai būtų sunkus ir brangus su visu tikslumu stiklu, reikalingu išlaikyti šviesos spindulių vientisumą. Katadioptriniai teleskopai, priešingai, yra kompaktiški didelio skersmens cilindrai. Sunkus stiklas sumažinamas iki minimumo ir pakeičiamas plonais, nebrangiais sidabro veidrodžių lakštais, nupoliruotais dideliu tikslumu.