眼球在不同子午线上屈光力不同，形成两条焦线和最小弥散斑的屈光状态称为散光(astigmatism)。进入眼球的光不能在视网膜上形成焦点的眼，称为散光眼(astigmatism)。球面透镜或共轴球面镜系统具有以光轴为中心的完全对称性。限于近轴光学原理，轴上物点发散的光锥经过球镜(系统)后光锥也是对称的，并能在光轴上结成像点，这种对称性的光锥具有正常屈光学特性。与此不同的另一种屈光面(系统)仅有低级别的对称性，光轴上物点发散的光锥经过该屈光面(或系统)后的光锥也为低级别的对称性，它在光轴上不能结成一个像点，为非正常的屈光特性，即散光(astigmatism)，这样的屈光面称为散光面(astigmatic surface)。严格地讲，人眼的屈光系统均包含着轻度的散光成分。形成散光眼屈光不正的光学原理，是由于屈光系统的两个子午线上的屈光力不同，因而不能形成焦点以致视力减低，并引起足以感觉到的光学缺陷。 牛顿在1727年首先考虑到散光的问题，并发现他本人就有散光。到1864年Donders将上述的两个子午线上屈光力不等的屈光不正称为规则散光(regular astigmatism)，并将矫正这种屈光不正的工作应用于眼科临床，从而引起重视。