Az astigmiás szem szaruhártyája (néha a szemlencse felszíne), az élettani állapottól eltérően, nem tökéletes gömbfelszín, hanem olyan, mintha egy kissé leeresztett gumilabdát két ujjal összecsippentenénk: ez így az egy átmérő irányában domborúbb, egy másik átmérő irányában kevésbé domború lesz. Az erősebb görbületű tengely irányában áthaladó sugarak előrébb, a gyengébb görbületű tengelyben áthaladók hátrébb egyesülnek gyűjtővonalakban. Az astigmia mértékét ugyanúgy dioptriában adják meg, mint a rövidlátás vagy a távollátás esetében.
Meg kell különböztetnünk az úgynevezett "szabályos" és a "szabálytalan" astigmiát. Szabályos astigmia esetén a szaruhártya legdomborúbb és legkevésbé domború tengelye 90°-ot zárnak be egymással. Ezen belül, direkt astigmiának mondjuk azt, amikor a legdomborúbb meridián épp függőlegesen helyezkedik el, a legkevésbé domború pedig vízszintesen. Az indirekt astigmia ennek épp az ellenkezője. Ferde astigmiának azt a szabályos astigmiát nevezzük, amikor a kitüntetett meridiánok a függőlegestől, illetve a vízszintestől eltérően futnak, de az általuk bezárt szög ebben az esetben is 90°.
Ezzel szemben szabálytalan astigmia esetén a két tengely által bezárt szög eltérhet a 90°-tól, sőt a szaruhártya felszínének domborzati viszonyai pontról pontra változhatnak. A szabálytalan astigmia jellemző állapot például a szaruhártya sérülése, hegesedése esetén.

