La visione nell'astigmatismo comporta una diversa sfocatura delle immagini a seconda della direzione in cui esse sono orientate.

Nell'astigmatismo i due meridiani dell'occhio, verticale ed orizzontale, hanno diverso potere e di conseguenza mettono le immagini a fuoco in punti diversi.

I due distinti punti di messa a fuoco possono essere entrambi davanti alla retina (astigmatismo miopico) entrambi dietro la retina (astigmatismo ipermetropico) oppure uno al davanti ed uno dietro il piano retinico (astigmatismo misto).

I due meridiani sono solitamente ortogonali fra loro e sono caratterizzati da un preciso orientamento od asse (0°-180°) 

Nella maggior parte dei casi la causa è data dalla forma della cornea, ellittica anziché sferica, rilevabile alla cheratometria o con una topografia corneale.

I meridiani della cornea differiscono di norma di 0,50 D (astigmatismo fisiologico)

Nell'ipermetropia le immagini vicine sono messe a fuoco con maggiore difficoltà di quelle distanti.

Nell'occhio ipermetrope le immagini distanti vengono messe, in condizioni di riposo, a fuoco dietro il piano retinico.

Se l'ipermetropia è lieve, grazie al meccanismo dell'accomodazione si può riportare il fuoco sulla retina.
La parte di ipermetropia mascherata dall'accomodazione è detta ipermetropia latente, che si evidenzia solo dopo aver messo a riposo l'accomodazione con appositi colliri.
Il meccanismo di compenso non funziona qualora la ipermetropia sia troppo elevata o quando l'accomodazione si indebolisce a causa dell'età (presbiopia).

L'ipermetropia raramente supera le 7-8 diottrie.

La causa principale dell'ipermetropia è la lunghezza del bulbo oculare costituzionalmente più corto della norma (ipermetropia assiale).

Emmetropia

L'occhio in cui, in condizioni di riposo, la messa a fuoco di immagini distanti cade esattamente sulla retina è detto emmetrope o privo di difetti di refrazione.

Ametropie

In tutti gli altri casi l'occhio è ametrope, o caratterizzato da un difetto di refrazione ovvero:

• miopia
• ipermetropia
• astigmatismo

La visione nella miopia è sfocata nella visione per lontano, mentre gli oggetti vicini sono a fuoco.

Nella miopia le immagini distanti vengono messe e fuoco al davanti della retina, così che sulla retina arriva una immagine sfocata e confusa.

Ciò accade, nella maggioranza dei casi, perché la lunghezza del bulbo oculare è costituzionalmente maggiore del normale (miopia assiale). 

Sulla base dell'entità di distinguono:

• miopia lieve fino a -3 diottrie
• miopia media da -3 a -6 dottrie
• miopia elevata oltre le 6 diottrie 

Riguardo alla gravità si distinguono invece:

• la miopia semplice o costituzionale, che esordisce fra i 6 ed i 20 anni, aumenta con l'accrescimento corporeo e si stabilizza quando questo si arresta
• la miopia degenerativa, che è una vera e propria malattia in cui la lunghezza dell'occhio aumenta progressivamente e si accompagna ad alterazioni degenerative della retina

Esistono poi forme di miopia transitoria:

• senile, che si accompagna all'iniziale evoluzione della cataratta
• da farmaci
• da iperglicemia il miglioramento della vista da vicino può essere uno dei pochissimi campanelli d'allarme dell'esordio del diabete
• traumatica
• da spasmo dell'accomodazione.