Астигматизмом могут страдать и взрослые и дети. В большинстве случаев астигматизм передается по наследству и называется врожденным. Приобретенный астигматизм обычно развивается из-за грубых рубцовых изменений в роговице после травм и хирургических операций на глазах.

Роговица и хрусталик нормального здорового глаза имеют ровную сферическую поверхность. При астигматизме их сферичность нарушена, она обладает разной кривизной по разным направлениям: более плотная в одном направлении и выпуклая в другом, как, например, узбекская дыня-торпеда. Таким образом, проходящие через деформированную роговицу или хрусталик световые лучи фокусируются на сетчатке не в одной точке, а сразу в нескольких. Поэтому изображение воспринимается глазом нечетко. Как правило, астигматизм сочетается либо с близорукостью (миопический астигматизм), либо с дальнозоркостью (гиперметропический астигматизм).