非球面透鏡相對于球面透鏡的優(yōu)點有球面像差校正、系統(tǒng)小型化、重量減輕，這些優(yōu)點使得非球面透鏡的成像性能和成像質(zhì)量比球面透鏡更好。像差校正使用球面透鏡，會不可避免出現(xiàn)成像誤差，即所謂的球面像差，這導(dǎo)致圖像略微模糊、失焦，因為光線無法會聚在光軸的同一個焦點上。非球面光學(xué)元件是旋轉(zhuǎn)對稱的，有一個或多個非球面偏離球體形狀，隨著離光軸距離的增加，表面的曲率半徑也隨之改變。這些特性允許光線會聚在一點并校正球面像差。

光學(xué)系統(tǒng)尺寸和重量的減小關(guān)于光學(xué)設(shè)計，使用非球面可以減小光學(xué)系統(tǒng)尺寸。有時可以用一個非球面透鏡代替需要多個球面透鏡的應(yīng)用。高像差校正值使得這成為可能。通過去除單個光學(xué)器件，使整個系統(tǒng)變得更加緊湊，并且可以減輕整體重量。