Η εξωτερική πρόσθια στιβάδα του οφθαλμού , το στρογγυλό γυαλάκι δηλαδή που το καλύπτει, ονομάζεται κερατοειδής. Ο κερατοειδής φαίνεται οπτικά σαν μισή γυάλινη σφαίρα. Ωστόσο οι 2 κάθετοι μεσημβρινοί του συνήθως δεν έχουν την ίδια κυρτότητα. Έτσι το σχήμα του κερατοειδούς έχει περισσότερο σχήμα αυγού και όχι σφαίρας. Η διαφορά στην κυρτότητα των 2 κάθετων μεσημβρινών δημιουργεί και διαφορά στη διάθλαση του φωτός. Οι ακτίνες που διαθλόνται στο επίπεδο του πιο κυρτού μεσημβρινού, εστιάζονται πιο μπροστά από τις ακτίνες που διαθλόνται στον πιο επίπεδο μεσημβρινό. Έτσι δεν εμφανίζονται όλες οι ακτίνες σε ένα σημείο πάνω στον αμφιβληστροειδή και τα είδωλα που βλέπουμε φαίνονται παραμορφωμένα. (βλ. εικόνα)

Αστιγματισμός

Αυτό ονομάζεται αστιγματισμός. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά της κυρτότητας των 2 κάθετων μεσημβρινών, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αστιγματισμός, τόση μεγαλύτερη είναι δηλαδή η παραμόρφωση των ειδώλων που βλέπουμε. Σχεδόν όλοι οι άνθρωποι έχουμε λίγο αστιγματισμό. Ο φυσιολογικός αυτός αστιγματισμός οφείλεται στην πίεση που ασκεί στον κερατοειδή το άνω βλέφαρο, αλλάζοντας έτσι τον σχήμα του κερατοειδή. Ο αστιγματισμός αυτός δεν υπερβαίνει συνήθως τις 0,5 διοπτρίες (βαθμούς)και δεν δημιουργεί προβλήματα στην όραση. Όταν λέμε πως κάποιος έχει αστιγματισμό, εννοούμε συνήθως αστιγματισμό μεγαλύτερο απ τις 0,5 διοπτρίες, που μπορεί να δημιουργἠσει προβλήματα στην όραση.

Ο αστιγματισμός διορθώνεται με ειδικούς φακούς που ονομάζονται κυλινδρικοί. Αυτοί έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν τη διάθλαση στα 2 κάθετα επίπεδα ώστε να εστιάζονται οι ακτίνες σε ένα σημείο και να βλέπει ο αθενής χωρίς παραμορφώσεις. Οι φακοί αυτοί συνδυάζονται τις περισσότερες φορές με τους σφαιρικούς φακούς, αυτούς τους φακούς που διορθώνουν τη μυωπία και την υπερμετρωπία (σφαιροκυλινδρικοί φακοί). Ο αστιγματισμός εκτός από τα διορθωτικά γυαλιά και τους ειδικούς αστιγματικούς φακούς επαφής, μπορεί να διορθωθεί και με διαθλαστική επέμβαση laser, ίδια μέθοδο με αυτή που χρησιμοποιείται για τη διόρθωση της μυωπίας και της υπερμετρωπίας.