Ett onlineteleskop är ett astronomiverktyg som vanligtvis har en av två former. I den första samlas tidigare gjorda observationer till en databas som är tillgänglig online. I den andra görs fysiska teleskop tillgängliga för observationer på begäran eller kontrolleras direkt av användare online. Sammanställningen av befintliga data och bilder kallas i allmänhet för ett virtuellt teleskop eller observatorium. Online-gränssnitt med ett fysiskt teleskop kallas ofta för ett internetteleskop.
International Virtual Observatory Alliance (IVOA) består av 19 medlemsobservatorier världen över. Organisationens och dess medlemmars mål är att samla in och sammanställa befintlig data, lägga den i ett standardiserat format och göra den tillgänglig för online-forskning. Årtionden av astronomiska observationer med olika enheter vid flera våglängder sammanförs för datautvinning. Denna information lagras i en central databas som kan nås över Internet.
I ett mindre forskningsorienterat format erbjuder tjänster som Microsoft® WorldWide Telescope en onlineteleskop av planetariumtyp. Rundturer i astronomiska kroppar erbjuds liksom djupgående instruktioner med användning av högupplöst fotografering. Sådana tjänster tillhandahåller vanligtvis ett gränssnitt som ger användarna stor frihet i sina utforskningar. Natthimlen från vilken punkt som helst på jorden när som helst i det förflutna eller framtiden kan återskapas. Den virtuella rymdresenären kan välja sin egen resplan för att besöka de mest intressanta föremålen.
Ett mer praktiskt onlineteleskop erbjuds av tjänster som gör liveobservationer hemifrån till verklighet. Ett onlineteleskop ger tillgång till ett förutbestämt schema över observationer gjorda av teleskop i olika länder. Bilderna sänds i realtid och är tillgängliga för alla med Internetanslutning.
Valet av vad som ska observeras och direkt kontroll av ett fjärrteleskop görs också tillgängligt över Internet. Detta är för den mer avancerade observatören och kräver viss grad av teknisk träning innan kontrollerna överlämnas till användaren. Denna tjänst är vanligtvis avgiftsbaserad såvida man inte är ansluten till observatoriet eller universitetet som äger teleskopet.
Som en kompromiss kan den seriösa amatören överväga de observatorier som accepterar förfrågningar om specifika observationer. Personalen på plats behåller den direkta kontrollen över teleskopet samtidigt som de uppfyller observationsförfrågningar från tredje part. De fotografiska resultaten och relevanta data, såsom atmosfäriska förhållanden, vidarebefordras till slutanvändaren, ofta digitalt i realtid. Detta är i själva verket det normala förfarandet som involverar användning av mycket avancerade system. Den professionella astronomen förlitar sig på en dedikerad supportpersonal som har erfarenhet av användningen av enheten.