El Telescopio Espacial Hubble (HST, por sus siglas en inglés) funciona al reunir gradualmente la luz de objetos distantes y usarla para acumular datos sobre el universo. No toma fotografías ni genera imágenes en ninguna sentido. Más bien, la luz que recoge se traduce en datos que pueden transmitirse a los astrónomos que pueden o no elegir convertir los datos en imágenes, según sus necesidades de investigación.
El HST orbita la Tierra sobre la atmósfera, lo que le da una vista en gran parte libre de objetos celestes. Cada órbita permite que su apertura atraviese secciones del cielo desde donde se puede recoger la luz. Esta luz se filtra desde objetos distantes muy gradualmente, y la mayoría de las imágenes de HST requieren varias órbitas para reunir suficiente luz para producir datos significativos. El astrónomo que solicitó la observación debe programar la secuencia exacta de movimientos que el HST realiza para ver el objeto que se está estudiando.
El HST tiene seis instrumentos principales para recolectar luz de varias frecuencias. Al principio de la vida del telescopio, solo se usaba un instrumento a la vez, pero luego se decidió dejar activos los seis instrumentos durante cada observación. Los datos de los cinco instrumentos innecesarios son manejados por un equipo especial, mientras que los datos solicitados se transfieren al equipo que solicitó la observación. Ese equipo luego tiene un año para analizar los datos antes de que se publique al público.
