Il y a astigmatisme, lorsque l'image d'un point objet à travers un système optique (l'oeil en l'occurrence) n'est pas un point. Schématiquement, on peut dire que cela est dû à un défaut de courbure de la cornée, qui, au lieu d'avoir cette forme: , a cette forme-là: . Dans le cas d'un oeil qui n'est pas astigmate, les rayons sortant du système convergent vers un seul point en formant un cône parfait, ce qui n'est pas le cas du système astigmate: puisqu'il y a, non plus 1 courbure unique, mais 2 courbures principales (dans le grand axe et dans le petit), il y a donc 2 points de convergence. Dans le gif animé ci-dessous, réalisé par nos soins, vous pourrez vous rendre compte d'ailleurs que ce ne sont pas des points, mais des traits (appelés focales).
L'astigmatisme peut être associé à une myopie ou une hypermétropie.