三个反射镜可以是球面、非球面或自由曲面，有时为了折转光路，亦会在光路中增加平面反射镜。离轴三反光学系统具有视场大、无中心遮拦的特点，广泛应用于空间成像领域。按照成像方式可分为有中间像和无中间像两种类型。有中间像离轴三反光学系统中间像可位于主次镜间亦可位于次三镜间，该种形式的离轴三反光学系统视场角不会太大，中间像的存在比较有利于抑制杂散光；无中间像离轴三反光学系统可以有较大的视场角。

以“快鸟”2号（QuickBird-2）、“斯波特”5号卫星（SPOT-5）、“卡托”1号卫星（CARTOSAT-1）、“战术光学卫星”（TopSat）、“世界观测”1号卫星（WorldView-1）、“先进陆地观测卫星”（ALOS）、“快眼”卫星（Rapideye）、“陆地卫星”8号（Landsat-8）、“资源”3号多光谱相机为代表的一大批遥感相机的光学系统均采用了离轴三反光学系统。