En condiciones normales la curvatura de la córnea es igual en todos sus meridianos, como un balón de fútbol (o una bola de billar); cuando hay astigmatismo un meridiano tiene más curvatura y el meridiano perpendicular tiene menos, la superficie es tórica como un balón de rugby (o un huevo). La diferencia de curvatura entre los dos meridianos principales hace que la imagen que se forma sobre la retina esté desenfocada. Realmente se generan dos planos de enfoque, que se corresponden con los dos meridianos principales, el de máxima y el de mínima curvatura.