Barlowova šošovka je trubica s niekoľkými optickými prvkami, ktorá násobí zväčšenie okulára teleskopu podľa hodnoty uvedenej na okulári. 

Barlowova šošovka je pomenovaná podľa Petra Barlowa. Je to rozptylná šošovka, ktorá pri použití v sérii s inými optickými prvkami v optickej sústave zväčšuje efektívnu ohniskovú vzdialenosť optickej sústavy, ako ju vidia všetky prvky za ňou v optickej sústave. Praktickým výsledkom je, že vložením Barlowovej šošovky sa obraz zväčší. Skutočný Barlowov objektív sa neskladá z jediného skleneného prvku, pretože by to spôsobilo chromatickú a sférickú aberáciu, pokiaľ objektív nie je asférický. Bežnejšie konfigurácie používajú tri alebo viac prvkov na achromatickú korekciu alebo apochromatickú korekciu a vyššiu kvalitu obrazu. 

Pri astronomickom použití sa Barlowova šošovka môže umiestniť bezprostredne pred okulár, čím sa účinne skráti ohnisková vzdialenosť okulára o veľkosť Barlowovej divergencie. Keďže zväčšenie, ktoré poskytuje ďalekohľad a okulár, sa rovná ohniskovej vzdialenosti ďalekohľadu vydelenej ohniskovou vzdialenosťou okulára, výsledkom je zväčšenie obrazu.

Astronomické Barlowove šošovky sa hodnotia podľa veľkosti zväčšenia, ktoré vytvárajú. Najčastejšie sa používajú Barlowove šošovky s rozsahom 2x alebo 3x, ale k dispozícii sú aj nastaviteľné Barlowove šošovky. Výkon nastaviteľných Barlowových šošoviek sa mení pridaním predlžovacej trubice medzi Barlowovu šošovku a okulár, čím sa zväčší zväčšenie.

Miera zväčšenia je o jednotku väčšia ako vzdialenosť medzi Barlowovou šošovkou a šošovkou okulára, keď sa vzdialenosť meria v jednotkách ohniskovej vzdialenosti Barlowovej šošovky. Štandardná Barlowova šošovka je umiestnená v trubici dlhej jednu ohniskovú vzdialenosť, takže zaostrovacia šošovka vložená do konca trubice bude od Barlowovej šošovky na druhom konci oddelená jednou ohniskovou vzdialenosťou, a preto vytvorí zväčšenie 2-krát väčšie, ako by vytvoril samotný okulár. Ak sa dĺžka tubusu štandardnej Barlowovej šošovky zdvojnásobí 2-násobne, potom sú šošovky oddelené dvoma Barlowovými ohniskovými vzdialenosťami a stanú sa z nich 3x Barlowove šošovky. Podobne, ak sa dĺžka tubusu strojnásobí, potom sú šošovky oddelené 3 Barlowovými ohniskovými vzdialenosťami a stane sa z nich 4x Barlow atď.

Častým omylom je, že väčšie zväčšenie vždy znamená kvalitnejší obraz. V praxi je však kvalita obrazu vo všeobecnosti obmedzená kvalitou optiky (objektívov) alebo atmosférickými podmienkami pozorovania, nie zväčšením.