非球面透鏡其中所帶來的蕞顯著的好處，就是它能夠進行球面像差校正。球面像差是由使用球面表面來聚焦或?qū)使饩€而產(chǎn)生的。因此，換句話說，所有的球面表面，無論是否存在任何的測量誤差和制造誤差，都會出現(xiàn)球差，因此，它們都會需要一個不是球面的、或非球面的表面，對其進行校正。
通過對圓錐常數(shù)和非球面系數(shù)進行調(diào)整，任何的非球面透鏡都可以得到優(yōu)化，以蕞大限度地減小像差。例如，其展示了一個帶有顯著球面像差的球面透鏡，以及一個幾乎沒有任何球差的非球面透鏡。球透鏡中所出現(xiàn)的球差將讓入射光學(xué)透鏡的光線往許多不同的定點聚焦，產(chǎn)生模糊的圖像；而在非球面透鏡中，所有不同的光線都會聚焦在同一個定點上，因此相較而言產(chǎn)生較不模糊及質(zhì)量更加的圖像。
為了更好的理解非球面透鏡和球面透鏡在聚焦性能方面的差異，請參考一個量化的范例，其中我們會觀察兩個直徑25mm和焦距25mm的相等透鏡（f/1透鏡）。下表比較了軸上（0°物角）和軸外（0.5°和1.0°物角）的平行、單色光線（波長為587.6nm）所產(chǎn)生的光點或模糊大小。非球面透鏡的光斑尺寸比球面透鏡小幾個數(shù)量級。
額外光學(xué)鏡片的性能方面的好處：
盡管市面上也有著許許多多不同的技術(shù)來校正由球面表面所產(chǎn)生的像差，但是，這些其他的技術(shù)在成像性能和靈活性方面，都遠遠不及非球面透鏡所能提供的。另一種廣泛使用的技術(shù)包括了通過“縮小”透鏡來增加f/#。雖然這么做可以提高圖像的質(zhì)量，但也將減少系統(tǒng)中的光通量，因此，這兩者之間是存在權(quán)衡關(guān)系的。
而在另一方面，使用非球面透鏡的時候，其額外的像差校正支持用戶在實現(xiàn)高光通量（低f/#，高數(shù)值孔徑）的系統(tǒng)設(shè)計同時，依然保持良好的圖像質(zhì)量。更高的光通量設(shè)計所導(dǎo)聚焦鏡致的圖像退化是可以持續(xù)的，因為一個輕微降低的圖像質(zhì)量所提供的性能仍然會高于球面系統(tǒng)所能提供的性能。
磨砂試驗：
將鏡片置于盛有砂礫的宣傳品內(nèi)（規(guī)定了砂礫的粒度和硬度)，在一定的控制下作來回磨擦。結(jié)束后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。
減反射膜和抗磨損膜的關(guān)系：
鏡片表面的減反射膜層是一種非常薄的無機金屬氧化物材料（厚度低于1微米），硬且脆。
當(dāng)鍍于玻璃鏡片上時，由于片基比較硬，砂礫在其上面劃過，膜層相對不容易產(chǎn)生劃痕非球面鏡；但是減反射膜鍍于有機鏡片上時，由于片基較軟，砂礫在膜層上劃過，膜層很容易產(chǎn)生劃痕。
鋼絲絨試驗：
用一種規(guī)定的鋼絲絨，在一定的壓力和速度下，在鏡片表面上磨擦一琿的次數(shù)，然后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。
當(dāng)然，我們也可以手工操作，對二片鏡片用同樣的壓力磨擦同樣的次數(shù)，然后用肉眼觀察和比較。
上述有兩種測試方法的結(jié)果與戴鏡者長期配戴的臨床結(jié)果比較接近。因此有機鏡片在鍍減反射膜前必須要鍍抗磨損膜，而且兩種膜層的硬度必須相匹配。