Con l'astigmatismo le immagini appaiono sempre un po' distorte, gli oggetti un pò sfocati, indipendentemente dalla loro distanza dagli occhi. Il motivo di questo fenomeno è che i raggi di luce non vengono messi a fuoco tutti alla stessa distanza dal cristallino: in altre parole l'occhio astigmatico non ha lo stesso potere di rifrazione lungo tutti i meridiani della cornea.
Lacausa può essere un'anomala curvatura del cristallino, oppure della cornea e del cristallino insieme: insomma, delle imperfezioni di queste lenti naturali. Più spesso, però, all'origine di un occhio astigmatico c'è un difetto di forma, perché la cornea non ha una forma vicina a quella di una sfera, ma piuttosto a quella di una palla da rugby. Le conseguenze di questo difetto sono: mal di testa, senso di pesantezza alla testa, dolori ai bulbi oculari.
Questo difetto di rifrazione, in genere congenito (ossia presente fin dalla nascita), può anche sovrapporsi ad altri, come la miopia o l'ipermetropia; è correggibile con particolari lenti cilindriche e sferiche, che si chiamano lenti toriche.