В норме он представляет собой идеально прозрачную двояковыпуклую линзу, но степень ее преломления в 2 раза меньше степени преломления роговицы и составляет всего 20 диоптрий. Именно идеальная прозрачность этих двух сред, их сферическая форма, а также прозрачность влаги передней камеры и стекловидного тела, расположенного в полости глазного яблока, являются залогом правильного преломления световых лучей. Эти лучи несут человеку информацию с последующим попаданием четкого рисунка, отражающего окружающие нас предметы, на сетчатку глаза для последующей их передачи в головной мозг и переработки на более высоком уровне. Если говорить более точно, то преломляющая способность глаза зависит в первую очередь от величины радиусов кривизны передней поверхности роговицы, а также передней и задней поверхности двояковыпуклого хрусталика. При этом, говоря об идеальной сферичности, мы учитываем только самые центральные части роговицы и хрусталика, равные примерно 4 мм, которые отвечают за максимально точное преломление света. Периферические отделы более плоские, поэтому сила преломления в них, конечно, меньше, чем в центре.

Для оценки степени преломления, чтобы более точно определить преломляющие способности сред, используется условная единица под названием диоптрия. За одну диоптрию (D) всегда принимается сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м. Что такое фокусное расстояние? Фокусное расстояние (F) равно расстоянию от линзы, преломляющей лучи, до того места, где эти лучи после преломления сходятся в одной точке. Диоптрия (D) – это величина, равная обратному фокусному расстоянию (F), т. е. можно вывести следующую формулу: D = 1/F.

Человек, у которого все преломляющие среды идеально сферичны после всех этапов преломления, лучи четко сходятся на сетчатку, абсолютно не искажаясь, в норме всегда четко видит объект, без каких-либо искажений. Но существует достаточно большое количество людей, у которых за счет отсутствия идеальной сферичности поверхности роговицы, или хрусталика, или того и другого одновременно, лучи искажаются, и на сетчатку попадает размытое изображение. Диаметр фигур светорассеяния, падающих на сетчатку, значительно увеличивается, появляется ощущение двоения. У таких людей сила преломления роговицы и хрусталика часто не соответствует друг другу, и световые лучи преломляются в итоге в различных меридианах по-разному. Это состояние и называется астигматизм. Чаще всего он возникает за счет несовершенства роговицы, так как она больше подвержена нарушениям, чем более плотный хрусталик. Роговичный астигматизм является основой астигматических процессов. Хотя и хрусталиковый астигматизм встречается довольно часто.

В то же время достаточно распространена ситуация, когда деформации роговицы и хрусталика происходят во взаимно перпендикулярных областях и частично компенсируют друг друга в процессе зрения. Это так называемый комбинированный астигматизм, который часто протекает в скрытой форме, ничем особо не выдавая своего существования и не вызывая никаких жалоб.

Для простого астигматизма характерно наличие в одном меридиане идеальной сферичности с отсутствием нарушений зрения, а в прямо противоположном меридиане – наличие изменений, требующих коррекции минусовыми стеклами в случае миопического астигматизма,