Prawidłowe oko człowieka zbudowane jest w ten sposób, że na siatkówce otrzymywany jest ostry obraz obserwowanego przedmiotu. Jest to możliwe dzięki takiej budowie oka, która zapewnia skupianie wszystkich promieni świetlnych wpadających do oka w jego ognisku. Bieg promieni świetlnych w oku normowzrocznym przedstawia poniższy rysunek.

Astygmatyzm (niezborność rogówkowa) jest wadą polegającą na zniekształceniu widzenia wskutek niesymetryczności rogówki oka. Jeżeli promień krzywizny rogówki oka w płaszczyźnie pionowej jest inny niż w płaszczyźnie poziomej, to promienie świetlne padające na różne części rogówki załamywane są w różnym stopniu. Powoduje to, że obraz widziany przez pacjenta jest nieostry. Często zdarza się, że gdy pokazuje się pacjentowi znak krzyżyka, on widzi ostro tylko jedno jego ramię - pionowe lub poziome. Taki astygmatyzm nazywa się regularnym, a oko takie posiada dwie ogniskowe. Aby skorygować taką wadę stosuje się okulary z soczewkami cylindrycznymi. Oko ludzkie posiada zwykle tzw. niezborność fizjologiczną o wartości do 0,5D, która nie wymaga korekcji. Poniższy rysunek przedstawia bieg promieni w oku z astygmatyzmem regularnym.

Nadwzroczność (hyperopia) jest drugą obok krótkowzroczności najczęściej spotykaną wadą refrakcyjną oka ludzkiego. Jest wynikiem zbyt małych rozmiarów przednio - tylnych oka lub niewystarczającą siłą łamiącą układu optycznego oka. Nadwzroczność wzrasta z wiekiem wskutek postępującego osłabienia aparatu nastawczego oka, w wyniku zmniejszenia sprawności mięśnia rzęskowego i elastyczności soczewki. Poniższe rysunki przedstawiają bieg promieni świetlnych w oku bez żadnej wady i w oku nadwzrocznym.

  

Jak widać promienie równoległe w oku normowzrocznym ogniskowane są na siatkówce, a w oku nadwzrocznym ogniskowane są za siatkówką. Wskutek tego widzenie dalekowidza jest nieostre.

W celu poprawy ostrości widzenia dalekowidza stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to szkła skupiające. Ich moc optyczną podaje się w dioptriach dodając znak plus (np. plus 3 dioptrie). Poniższy rysunek przedstawia bieg promieni świetlnych w oku nadwzrocznym skorygowanym szkłem skupiającym.

Brak korekcji u młodych osób może prowadzić do powstania tzw. zeza akomodacyjnego.

Krótkowzroczność (myopia) jest jedną z najczęściej spotykanych wad refrakcyjnych oka ludzkiego. Jest wynikiem zbyt dużych rozmiarów przednio - tylnych oka lub zbyt dużą siłą łamiącą układu optycznego oka. Poniższe rysunki przedstawiają bieg promieni świetlnych w oku bez żadnej wady i krótkowzrocznym.

Jak widać promienie równoległe, które w oku normowzrocznym ogniskowane są na siatkówce, w oku krótkowzrocznym ogniskowane są przed siatkówką. Wskutek tego widzenie krótkowidza jest nieostre. Żeby dobrze zobaczyć przedmiot krótkowidz przysuwa przedmiot bliżej oczu. Poniższy rysunek przedstawia schematycznie jak widzi krótkowidz.

W celu poprawy ostrości widzenia krótkowidza stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to szkła rozpraszające. Ich moc optyczną podaje się w dioptriach dodając znak minus (np. minus 3 dioptrie). Poniższy rysunek przedstawia bieg promieni świetlnych w oku krótkowzrocznym skorygowanym szkłem rozpraszającym.

Wyróżnia się trzy stopnie krótkowzroczności:

• małą - w zakresie do -3dpt.
• średnią - poniżej -6dpt.
• wysoką - powyżej -6dpt.

Przy wysokiej krótkowzroczności w późniejszym okresie życia mogą wystąpić zmiany zwyrodnieniowe naczyniówki, siatkówki i ciała szklistego. Krótkowzroczność rozwija się najczęściej w okresie dojrzewania płciowego.

Starczowzroczność (presbyopia), charakterystyczną cechą wyróżniającą oko spośród innych układów optycznych jest jego zdolność do akomodacji. W wyniku skurczu mięśni rzęskowych oddziałujących na soczewkę oczną następuje zmiana jej kształtu. Dzięki czemu możemy obserwować przedmioty dalekie jak i bliskie. Wskutek normalnych procesów fizjologicznych soczewka oka starzeje się, również mięśnie i więzadła odpowiedzialne za akomodację tracą elastyczność. W wyniku tych procesów zmniejsza sie amplituda akomodacji. Efektem tego jest upośledzenie widzenia bliskiego (np. rozpoznawanie tekstu). Miarowe oko osoby starczowzrocznej widzi wyraźnie tylko przedmioty dalekie. Przy małym spadku akomodacji pacjenci często odsuwają przedmioty bliskie by ostrzej je widzieć. Przy większej utracie elastyczności nalezy załozyć okulary do bliży (np. czytania, pracy). Poniższy rysunek przedstawia obraz widziany przez presbyopa bez okularów korygujacych spadek akomodacji.