卡赛格伦天线由反射面系统和一个照射器组成，反射面系统包括一个旋转抛物面（简称主面）与一个旋转双曲面（简称副面），双曲面有两焦点：一个焦点F1（称为虚焦点）与主面焦点F重合；另一个焦点F2（称为实焦点），照射器就放置于该F2处。这种天线是把照射器辐射的球面波，经副面和主面两次反射后，最终以平面波沿天线轴辐射出去。
卡塞格伦天线的原理如图所示，当辐射器位于旋转双曲面的实焦点F1处时，由F1发出的射线经过双曲面反射后的射线，就相当于由双曲面的虚焦点直接发射出的射线。因此只要是双曲面的虚焦点与抛物面的焦点相重合，就可使副反射面反射到主反射面上的射线被抛物面反射成平面波辐射出去。
卡塞格伦天线相对于抛物面天线来讲，它将馈源的辐射方式由抛物面的前馈方式改变为后馈方式，这使天线的结构较为紧凑，制作起来也比较方便。另外卡塞格伦天线可等效为具有长焦距的抛物面天线，而这种长焦距可以使天线从焦点至口面各点的距离接近于常数，因而空间衰耗对馈电器辐射的影响要小，使得卡塞格伦天线的效率比标准抛物面天线要高。>卡塞格伦天线的优缺点
卡赛格伦天线与普通抛物面天线相比，其主要优点在于：
（1）因为有副面和主面两个的先后反射，便于设计得使主面口面场分布最佳化，以提高口面利用系数，改善天线增益。
（2）由于照射器是放置在靠近主面顶点处，可方便地从主面后面伸出，大大缩短了馈线长度，不仅使得结构紧凑，而且使得接收机高频部分可以直接放在主面后面成为可能，这在低噪声系统中有重要意义；
（3）由于双镜面天线用短焦距抛物面实现了长焦距抛物面的性能，所以卡赛格伦天线能以缩短了的天线纵向尺寸，去解决存在于单镜面天线中的焦距大时性能好但结构复杂的矛盾；
（4）由于双曲面反射是扩散型的，所以，双镜面系统中，返回馈源的能量较单镜面天线要小，从而减弱了对馈源匹配的影响。
事物总是一分为二的,卡塞格伦天线的缺点是小尺寸的副面的边缘绕射效应较大,容易引起主面口面场的振幅起伏与相位畸变,加上副面的遮当,会使天线增益有所下降、旁瓣电平有所上升。
