伽利略发明的天文望远镜是一种折射望远镜。这种望远镜利用透镜将光线折射，使得观察者能够放大远处天体的图像。

伽利略的望远镜采用了凸透镜作为物镜，通过凸透镜将光线聚焦到焦点上，再通过凸透镜或凹透镜作为目镜，使得观察者能够看到放大的图像。这种望远镜的发明对天文学的发展起到了重要的推动作用，使得人们能够更清晰地观察和研究天体现象。