No olho normal, a imagem do objeto sendo observado passa através da córnea, depois pelo cristalino e deve ser focalizada exatamente sobre a retina para que tenhamos nitidez na imagem que enxergamos.

Na miopia, o ponto de foco da imagem forma-se antes da retina, e isto pode ocorrer por uma curvatura aumentada da córnea ou em olhos que tenham comprimento acima do normal.

Na hipermetropia, o ponto de foco da imagem forma-se atrás da retina, e acontece quando o olho é muito curto ou se a córnea for muito plana.

O astigmatismo é causado por diferença nas curvaturas da córnea, quando ela apresenta um eixo mais curvo que o outro, o que gera mais de um ponto de foco.