開始學習光學的時候，我們認識到球面透鏡是從玻璃圓球上切下的一部分，柱面透鏡是從玻璃圓柱體上切下的一部分，環面透鏡是從玻璃圓環體上切下的一部分。我們還學到當光通過球面透鏡的時候會聚焦於一點，當通過柱面透鏡時形成一根線，通過環面透鏡時形成兩根線。雖然這些簡單的描述在我們最初學習物理光學規律的時候是有用的，但是在真實的生活中並不如此簡單。
具體來說，我們知道由於存在球面像差，球面透鏡並不能把光聚焦於一點。而是，通過透鏡中心的光與通過透鏡邊緣的光將會聚焦於不同的位置。為使通過透鏡不同位置所有的光都能聚焦於一點，鏡片必須是非球面，而不是球面的。
非球面鏡片（aspheric lenses）在眼科門診很普遍，被用於在裂隙燈下觀察視網膜的高正透鏡（78D、90D）和在間接眼底鏡下使用的聚光透鏡（20D、28D）都是非球面鏡。非球面性使得通過鏡片周邊觀察能夠與通過中央觀察一樣清晰。
一些眼鏡鏡片也從非球面設計中獲益。在1990前，所有的眼鏡片都是由具有球形前表面的玻璃原坯研磨而成。雖然從這些鏡片的中央看出來是清晰的，但當患者從鏡片周邊看的時候往往出現視覺像差；高度屈光不正的患者最易出現這一現象的主訴。在高度遠視的患者中最多見，其次是手術後的無晶體眼患者。
非球面鏡片解決了很多之前存在於高度數眼鏡片中的像差問題。除了能提供更好的視力，非球面鏡片比同樣屈光度的球面鏡片要更輕、更薄。患者也比較喜歡非球面鏡片，因為它具有較好的曲率使得其在鏡框中不會像球面鏡片那樣突出。非球面鏡片還能使眼睛看上去由於鏡片的放大和縮小沒有那麼明顯。高正透鏡的中央弧度較為陡峭，到邊緣逐漸變得扁平，而高負透鏡則是從中央到邊緣逐漸變得陡峭。
非球面鏡片仍存在一些缺點。
①前表面曲率的變化使得通過Geneva透鏡時鐘讀取鏡片的基弧變得困難。
②對驗光師來說，要使新配眼鏡片的基弧與原來舊鏡相匹配沒有那麼容易。
然而，非球面鏡片的優點還是超出了它的這些缺點，今天人們配戴的大多數眼鏡片都是非球面的。