L'astigmatisme est un défaut des systèmes optiques qui ne donnent pas d'un point une image ponctuelle, mais une image étalée dans le sens antéro- postérieur.

Normalement, les surfaces de la cornée et du cristallin présentent quasiment la courbure sphérique d'un ballon de football. Chez les astigmates réguliers, l'une ou l'autre n'est plus sphérique et sa courbure s'apparente davantage à celle d'un tore c'est à dire comme un ballon de rugby. L'image reçue par la rétine est donc différente selon les axes de ce ballon. Résultat : l'image manque de netteté. Les rayons lumineux se focalisent principalement en deux points différents soit en arrière, soit en avant, soit de part et d'autre de la rétine ce qui provoque un étalement de l'image dans le sens antero -postérieur à la différence de la myopie ou de l'hypermétropie où l'image est focalisé en un point mais en avant ou en arrière du plan rétinien. Néanmoins, l'astigmatisme n'exclut pas la myopie, l'hypermétropie ou toute autre pathologie de l'œil. En cas de déformation quelconque on parle d'astigmatisme irrégulier. En réalité, Il existe habituellement un léger astigmatisme cornéen qui est neutralisé par un astigmatisme cristallinien opposé.

L'astigmatisme entraîne une vision brouillée, déformée, imprécise à toutes les distances avec un brouillage sélectif des lignes verticales ou horizontales ou obliques et la confusion de lettres proches comme le H le M et le N le E et le B ou le 8 et le 0. En traçant une simple croix il est facile de dépister un astigmatisme si l'une ou l'autre des branches est vue plus nette. L'astigmatisme inverse, c'est à dire celui ou le méridien vertical est plus plat, est moins bien supportée que l'astigmatisme direct.

Il peut s’exprimer soit en chiffrant la correction nécessaire en dioptrie soit en chiffrant l’acuité visuelle en dixièmes. L'astigmatisme est faible entre 0 et 1 dioptrie, moyen de 1 à 2 dioptries, fort au dessus de 2 dioptries. L'astigmatisme régulier peut être direct, le plus souvent, (axe horizontal de plus grande courbure ou aplatie), inverse (axe vertical aplatie) ou oblique (un axe oblique aplatie par rapport à son perpendiculaire).

 - L’astigmatisme peut n'entraîner aucun symptôme. Les personnes atteintes d'un faible astigmatisme ont une bonne vue, mais il leur arrive souvent de plisser les yeux, de présenter des maux de tête ou des symptômes de fatigue oculaire ou encore de constater que leur vision est floue à certaines occasions.

 - L'astigmatisme s'accompagne toujours de myopie ou d'hypermétropie au moins méridienne c'est à dire selon un des axes de l'astigmatisme.

 - L'astigmatisme peut parfois être le symptôme d’un kératocône contre indication à la chirurgie de la cornée par lasik. Il est donc fondamental de le dépister avant toute opération de chirurgie réfractive.

- Il est important de dépister chez le jeune enfant un fort astigmatisme, de façon à le corriger précocement pour éviter une amblyopie car la vision dans l'astigmatisme est floue à toutes les distances et ne pourra pas se développer.

L'astigmatisme est habituellement congénital et n'évolue pas ou très peu au cours de la vie.

 - L'astigmatisme peut être corrigé par des lunettes dont le verre cylindrique, torique, n'ayant pas la même puissance pour les différents méridiens permet à l'image de se reporter sur la rétine.

- Il peut être corrigé par des lentilles de contact souples pour astigmate dites toriques ou par des lentilles rigides sphériques (si l'astigmatisme est majoritairement d'origine cornéenne) ou par des lentilles rigides toriques (si l'astigmatisme interne se révèle bien supérieur à l'astigmatisme cornéen et entraîne un astigmatisme résiduel en lentilles rigides sphériques.).

L’astigmatisme irrégulier ne peut être corrigé que par des lentilles dures.

- Il peut être corrigé, par une intervention chirurgicale au laser excimer qui arrondit la forme de la cornée en creusant plus un méridien que l'autre ou par des incisions arciformes de la cornée incisant les zones les plus bombées.

 On distingue actuellement deux sortes d'astigmatisme:

- L'astigmatisme de bas degré, le plus fréquent, où l'on peut individualiser deux méridiens principaux correspondant à l'axe le plus plat et à l'axe le plus cambré. Sa correction peut se faire par lunettes avec verres correcteurs cylindriques, lentilles de contact souples toriques ou rigides, par chirurgie au laser ou par incisions cornéennes.

 - L'astigmatisme de haut degré où il existe 3, 4, ou 5 méridiens principaux voire plus. Sa correction ne peut pas se faire efficacement par les lunettes, lentilles ou la chirurgie classique. Il ne peut être corrigé que par un traitement au laser personnalisé, guidé par l'aberrométrie.

Une lentille optique présente à priori une symétrie axiale, comme le cristallin. Mais cette symétrie peut ne pas être parfaite, lors de sa fabrication.

On constate alors, lors d'essais sur banc ftm ou d'impression sur film, que la distance focale de l'objectif n'est pas constante autour de l'axe optique. En effet, la distance focale dépend de l'indice de réfraction de la lentille et de son rayon de courbure. Dès lors que celui-ci n'est pas parfaitement homogène, la distance focale ne l'est pas non plus. On constate en particulier cet effet lors de l'impression de mire de Foucault disposant de traits horizontaux, verticaux, tangentiels et sagittaux. Ces traits ne présentent alors pas la même définition dans le plan de mise au point selon la direction des traits.

Il s'agit d'une aberration géométrique.

Une lentille est dite corrigée des défauts d'astigmatisme dès lors que son rayon de courbure a été homogénéisé le plus possible, mais des défauts résiduels sont pratiquement inévitables. Les objectifs corrigés de l'astigmatisme sont dits "anastigmat".

Les objectifs modernes, calculés et fabriqués selon des procédés de haute précision (laser) sont quasiment exempts d'astigmatisme.