Στον αστιγματισμό, η διαθλαστική δύναμη του ματιού δεν είναι η ίδια σε όλους τους μεσημβρινούς, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η συγκέντρωση των εισερχομένων στο μάτι ακτινών σε ένα σημείο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο αστιγματισμός οφείλεται σε διαταραχές του σχήματος του κερατοειδούς.
Στον αστιγματισμό και τα μακρινά και τα κοντινά αντικείμενα φαίνονται παραμορφωμένα.
Αυτό συμβαίνει επειδή n καμπυλότητα του κερατοειδούς δεν είναι ομοιόμορφη σε όλη του την επιφάνεια, με αποτέλεσμα οι ακτίνες του φωτός να μην εστιάζονται στο ίδιο επίπεδο.