No astigmatismo, a córnea (a superfície do olho) é ligeiramente mais curva do que no olho normal, e a luz tem vários pontos focais na retina ao invés de ter só um. O olho normal tem tanto a córnea quando a lente em uma curvatura bastante arredondada, enquanto a curvatura do olho com astigmatismo é mais parecido com o formato de um ovo.