Herschel a un miroir primaire de 3,5 m. C'est le collecteur de photons, ces particules de lumière. Le télescope Herschel regarde le ciel à des longueurs d'onde entre 60 et 600 microns - c'est l'infrarouge lointain (du visible), c'est-à-dire dans des couleurs invisibles à nos yeux car l'énergie apportée par les photons à ces longueurs d'onde est trop faible pour être détectée par notre rétine. La finesse du regard ou encore le pouvoir de résolution angulaire d'un télescope étant donnée par le rapport longueur d'onde sur le diamètre du miroir primaire, la résolution angulaire d'Herschel sera au mieux de 6 secondes d'arc (1/600 de degré). Le télescope spatial Spitzer descend à 2 arcsec mais à des longueurs d'onde plus petites, jusqu'à 3 microns - c'est l'infrarouge proche (du visible). Herschel et Spitzer regardent donc deux couleurs assez différentes de l'univers. A 170 microns, une longueur d'onde commune à Herschel et Spitzer, Herschel sera 4,4 plus fin dans la finesse de son regard que Spitzer.

L'orbite très éloigné d'Herschel, à 1,5 millions de km de la Terre au lieu d'environ 600 km pour le télescope Hubble, devrait déjà lui épargner de rentrer en collision avec un autre satellite. Le deuxième point de Lagrange, où Herschel sera en orbite, n'est pas une zône très fréquentée...jusqu'à présent. D'autres part les queues de comètes, dont les débris peuvent tomber sur Terre en pluie de météorites, sont peu denses. Les petits solides sont d'ailleurs massivement attirés par la Terre. Le risque de collision avec Herschel est donc très faible.

Il est plus facile de construire un grand miroir qu'une grande lentille. La grande taille d'un miroir permet de collecter plus de lumière, plus de photons ou particules de lumière, ce qui augmente la sensibilité ou la capacité à voir des lumières très faibles en intensité. Certains poissons abyssaux ont semble-t-il opté pour les miroirs également; les Dolichopteryx longipes ont des miroirs à la place du cristallin des yeux.

Le télescope spatial Hubble observe essentiellement dans le domaine de la lumière visible. Il produit de magnifiques images de nuages moléculaires dans lesquelles naissent les étoiles, mais il n'est pas capable de sonder l'intérieur de ces nuages car la lumière visible y est absorbée et diffusée par les grains de poussière. Ceux-ci rayonnent dans l'infrarouge submillimétrique car ils sont très froids.