Para lograrlo se inserta en el camino óptico del telescopio un espejo deformable sostenido por un conjunto de actuadores controlados por computadora.
Cualquier objeto puntual o extenso en el campo de visión, como una galaxia, mejora así su nitidez.
Hay que hacer notar que la óptica adaptativa no solo compensa las perturbaciones variables inducidas por la atmósfera, sino que también es capaz de corregir buena parte de las aberraciones intrínsecas (y estables, o de variación muy lenta) debidas a la óptica del telescopio.
El estudio de estas imágenes permite evaluar las aberraciones debidas al órgano de visión, y actuar sobre sistemas adaptables externos que introduzcan las correcciones necesarias en el haz de luz incidente, para lograr que las imágenes proyectadas sobre la retina sean lo más nítidas posible.
También tiene aplicaciones militares para mejorar la observación a distancia y enfocar láseres en objetivos.