Pour pouvoir photographier le ciel et rediriger la lumière des étoiles vers ses instruments de mesure, l’ELT sera équipé d’un grand miroir primaire dit “segmenté”. Semblable à un grand puzzle, il sera en effet constitué de 798 pièces hexagonales de 1,4 mètre de large, toutes ajustées au nanomètre près pour former une mosaïque incurvée de 39 mètres de diamètre. À titre de comparaison, le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, mis en service entre 1998 et 2000, regroupe quatre télescopes dont les miroirs primaires mesurent 8,2 mètres de diamètre chacun.
Avec son réflecteur géant, le successeur du VLT pourra donc capturer des images haute résolution beaucoup plus précises, notamment grâce à son optique adaptative. En effet, l’ELT pourra compenser les vibrations de sa structure et les perturbations atmosphériques en ajustant la forme de ses miroirs jusqu’à 1000 fois par seconde.